ES2917474T3 - Apparatus for manufacturing three-dimensional objects by continuous and discontinuous solidification - Google Patents

Apparatus for manufacturing three-dimensional objects by continuous and discontinuous solidification Download PDF

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Abstract

Se muestran y describen un método y un aparato para hacer un objeto tridimensional solidificando un material solidificable. Se admite un inhibidor de parto fotográfico en una superficie de un material de fotograma fotográfica para crear una "zona muerta" donde se produce poca o ninguna solidificación. La zona muerta evita que la superficie expuesta del material fotoenvolutable se solidifique en contacto con un fondo o película de contenedor. A medida que las áreas de objetos solidificadas se hacen más grandes y la velocidad de la plataforma de compilación aumenta, la zona muerta aumenta, lo que puede causar la formación de canales en los objetos y la delaminación resultantes. Se revelan una serie de técnicas que incluyen conmutación de modo continuo/discontinuo, múltiples iluminaciones de porciones de la misma capa y el uso de escala gris para regular el tamaño de la zona muerta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A method and apparatus for making a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material are shown and described. A photopartition inhibitor is admitted to one surface of a photographic frame material to create a "dead zone" where little or no solidification occurs. The dead zone prevents the exposed surface of the photowrapping material from solidifying in contact with a bottom or container film. As the solidified object areas get larger and the speed of the build platform increases, the dead zone increases, which can cause channeling in the objects and resulting delamination. A number of techniques are disclosed including continuous/discontinuous mode switching, multiple illuminations of portions of the same layer, and the use of gray scale to regulate the size of the dead zone. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Aparato para fabricar objetos tridimensionales mediante solidificación continua y discontinuaApparatus for manufacturing three-dimensional objects by continuous and discontinuous solidification

CampoCountryside

La divulgación se refiere a un sistema y procedimiento para fabricar objetos tridimensionales y, más específicamente, a un sistema y procedimiento en el que el movimiento de una plataforma de construcción y las exposiciones a energía de solidificación se llevan a cabo de forma continua y discontinua en diferentes momentos.The disclosure relates to a system and method for manufacturing three-dimensional objects and, more specifically, to a system and method in which movement of a build platform and exposures to solidification energy are carried out continuously and discontinuously in Different moments.

Descripción de la técnica relacionadaDescription of Related Art

El prototipado y la fabricación tridimensionales rápidos permiten una producción rápida y precisa de componentes con alta precisión. Las etapas de mecanizado pueden reducirse o eliminarse mediante dichas técnicas y determinados componentes pueden ser funcionalmente equivalentes a sus contrapartes de producción regulares dependiendo de los materiales usados para la producción.Rapid 3D prototyping and manufacturing enable fast and precise production of components with high precision. Machining steps may be reduced or eliminated by such techniques and certain components may be functionally equivalent to their regular production counterparts depending on the materials used for production.

Los componentes producidos pueden variar en tamaño de piezas pequeñas a grandes. La fabricación de piezas puede basarse en diversas tecnologías, que incluyen endurecimiento de fotopolímero utilizando procedimientos de curado con luz o láser. El curado secundario puede tener lugar con la exposición a, por ejemplo, luz ultravioleta (UV). Un proceso para convertir datos de diseño asistido por ordenador (CAD) en un modelo de datos adecuado para una fabricación rápida se puede utilizar para producir datos adecuados para construir el componente. A continuación, se puede utilizar un generador de patrones para construir la pieza. Un ejemplo de un generador de patrones puede incluir el uso de DLP (tecnología de procesamiento de luz digital) de Texas Instruments®, SXRD™ (pantalla reflectante de silicio X-tal), LCD (pantalla de cristal líquido), LCOS (cristal líquido en silicio), DMD (dispositivo de espejo digital), J­ ILA de JVC, SLM (modulador de luz espacial) o cualquier tipo de sistema de modulación de luz selectiva.The components produced can range in size from small to large parts. Part manufacturing can be based on a variety of technologies, including photopolymer hardening using light or laser curing procedures. Secondary curing can take place with exposure to, for example, ultraviolet (UV) light. A process for converting computer-aided design (CAD) data into a data model suitable for rapid manufacturing can be used to produce data suitable for building the component. A pattern generator can then be used to build the part. An example of a pattern generator may include the use of Texas Instruments® DLP (Digital Light Processing technology), SXRD™ (X-tal Silicon Reflective Display), LCD (Liquid Crystal Display), LCOS (Liquid Crystal in silicon), DMD (Digital Mirror Device), JVC's J ILA, SLM (Spatial Light Modulator) or any kind of selective light modulation system.

En determinados procesos de fabricación de objetos tridimensionales, es importante garantizar que el material solidificable (por ejemplo, resina polimérica) utilizado para fabricar el objeto forme una superficie lisa y sustancialmente plana a la que se aplicará energía de solidificación de un generador de patrones. Una técnica utiliza un proceso de construcción "al revés" en el que un objeto se construye progresivamente en la dirección del eje de construcción descendente (z) (hacia el suelo) a medida que la plataforma de construcción se eleva progresivamente en la dirección del eje de construcción ascendente (z). Una cubeta que contiene el material solidificable, tal como un material fotoendurecible, tiene un fondo transparente a través del cual se proyectan patrones de energía de solidificación para solidificar el material fotoendurecible en patrones que corresponden a secciones transversales del objeto tridimensional. Sin embargo, debido a que la energía de solidificación incide en el fondo de la cubeta, el material fotoendurecible se solidifica en contacto con la cubeta y debe separarse sin dañar el objeto.In certain manufacturing processes for three-dimensional objects, it is important to ensure that the settable material (eg, polymeric resin) used to make the object forms a smooth, substantially flat surface to which the setting energy of a pattern generator will be applied. One technique uses an "upside down" build process in which an object is built progressively in the direction of the downward (z) build axis (toward the ground) as the build platform is progressively raised in the direction of the downward (z) axis. ascending construction (z). A trough containing the solidifiable material, such as a photoresist material, has a transparent bottom through which solidification energy patterns are projected to solidify the photoresist material in patterns corresponding to cross-sections of the three-dimensional object. However, because the solidification energy is incident on the bottom of the cuvette, the photoresist material solidifies on contact with the cuvette and must be removed without damaging the object.

Determinados procedimientos conocidos implican la creación de una "zona muerta" (donde no se produce ninguna solidificación) en una región delgada en la superficie de contacto entre el material fotoendurecible y el fondo de la cubeta. Estos procedimientos evitan la necesidad de un medio para separar el objeto solidificado del fondo de la cubeta. Los procedimientos implican, típicamente, la alimentación de un inhibidor de fotoendurecimiento en la región delgada. Típicamente, el inhibidor reacciona con o consume un iniciador de polimerización de modo que la polimerización no pueda producirse dentro de la región delgada. El inhibidor se alimenta a una velocidad que afecta al espesor de la zona muerta. Debido a que no se requiere ninguna etapa de separación, algunos de los procedimientos mueven la plataforma de construcción de forma continua hacia arriba a lo largo del eje de construcción para acelerar el proceso de construcción. Sin embargo, en lo que respecta a objetos que tienen determinadas áreas de sección transversal, la velocidad a la que se puede elevar la plataforma de construcción está limitada por la velocidad a la que el material solidificable llena el espacio dejado por el material solidificado utilizado para formar la capa más reciente. A medida que el material solidificable fluye más rápidamente hacia el interior del espacio, aumenta una caída de presión entre el inhibidor y la periferia del objeto parcialmente formado, lo que hace que aumente el caudal del inhibidor en la periferia. Esto, a su vez, aumenta el espesor del eje de construcción (z) de la zona muerta. La expansión de la zona muerta de esta manera puede causar la formación de canales en la pieza y, finalmente, la deslaminación del objeto. Por lo tanto, ha surgido la necesidad de un sistema y procedimiento para fabricar objetos tridimensionales que aborden las cuestiones anteriores.Certain known procedures involve creating a "dead zone" (where no solidification occurs) in a thin region at the interface between the photoresist material and the bottom of the cuvette. These procedures avoid the need for a means to separate the solidified object from the bottom of the bucket. The procedures typically involve feeding a photoresist inhibitor into the thin region. Typically, the inhibitor reacts with or consumes a polymerization initiator such that polymerization cannot occur within the thin region. The inhibitor is fed at a rate that affects the thickness of the dead zone. Because no separation step is required, some of the methods move the build platform continuously up along the build axis to speed up the build process. However, for objects that have certain cross-sectional areas, the speed at which the build platform can be raised is limited by the speed at which the solidifiable material fills the space left by the solidified material used to build it. form the most recent layer. As the settable material flows faster into the gap, a pressure drop between the inhibitor and the periphery of the partially formed object increases, causing the flow rate of the inhibitor at the periphery to increase. This, in turn, increases the thickness of the construction axis (z) of the dead zone. Expansion of the dead zone in this way can cause channels to form in the part and eventually delamination of the object. Therefore, a need has arisen for a system and method for fabricating three-dimensional objects that addresses the above issues.

El documento WO 2015/195924 A1 divulga un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.WO 2015/195924 A1 discloses an apparatus according to the preamble of claim 1.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

A continuación se describirá la divulgación, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: The disclosure will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

la Fig. 1A es una vista en elevación lateral y en sección transversal del sistema para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable de acuerdo con la presente divulgación; Fig. 1A is a cross-sectional side elevational view of the system for fabricating a three-dimensional object from a settable material in accordance with the present disclosure;

la Fig. 1B es una vista en primer plano, en elevación lateral y en sección transversal de una plataforma de construcción y de un recipiente para material fotoendurecible en una primera configuración antes de la solidificación de una capa de material fotoendurecible;Fig. 1B is a close-up, side elevation, and cross-sectional view of a build platform and photoresist container in a first configuration prior to solidification of a layer of photoresist material;

la Fig. 1C es una vista en primer plano, en elevación lateral y en sección transversal de una plataforma de construcción y de un recipiente para material fotoendurecible en una segunda configuración después de la solidificación de una capa de material fotoendurecible;Fig. 1C is a close-up, side elevation, and cross-sectional view of a build platform and photoresist container in a second configuration after solidification of a layer of photoresist material;

la Fig. 2 es una vista en primer plano y en sección transversal de un primer ejemplo de una cubeta de material fotoendurecible para su uso en el sistema de la Fig. 1A;Fig. 2 is a close-up cross-sectional view of a first example of a photoresist tray for use in the system of Fig. 1A;

la Fig. 3 es una vista en primer plano y en sección transversal de un segundo ejemplo de una cubeta de material fotoendurecible para su uso en el sistema de la Fig. 1A;Fig. 3 is a close-up cross-sectional view of a second example of a photoresist tray for use in the system of Fig. 1A;

la Fig. 4 es una vista en primer plano y en sección transversal de un tercer ejemplo de una cubeta de material fotoendurecible para su uso en el sistema de la Fig. 1A;Fig. 4 is a close-up cross-sectional view of a third example of a photoresist tray for use in the system of Fig. 1A;

la Fig. 5 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento para hacer funcionar el sistema de la Fig. 1A, en el que un proceso de construcción de objetos incluye el modo de funcionamiento tanto continuo como discontinuo;Fig. 5 is a flow chart depicting a method of operating the system of Fig. 1A, in which an object construction process includes both continuous and batch modes of operation;

la Fig. 6 es un gráfico que representa un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para hacer funcionar el sistema de la Fig. 1A, en el que se utilizan diferentes tiempos de exposición para diferentes regiones continuas independientes de una capa de un objeto tridimensional;Fig. 6 is a graph depicting a method, not forming part of the present invention, for operating the system of Fig. 1A, in which different exposure times are used for different independent continuous regions of a layer of a three-dimensional object;

la Fig. 7 es un gráfico que representa una serie de mapas de bits correspondientes a los tiempos de exposición de la Fig. 6;Fig. 7 is a graph depicting a series of bitmaps corresponding to the exposure times of Fig. 6;

la Fig. 8 es una representación gráfica de datos de objeto para cuatro regiones continuas independientes de una capa de un objeto tridimensional;Fig. 8 is a graphical representation of object data for four independent continuous regions of a three-dimensional object layer;

la Fig. 9 es un mapa de bits utilizado para formar las cuatro regiones continuas independientes de una capa de un objeto que se muestra en la Fig. 8;Fig. 9 is a bitmap used to form the four independent continuous regions of an object layer shown in Fig. 8;

la Fig. 10 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para fabricar un objeto tridimensional utilizando el perfil de tiempo de exposición de la Fig. 6 y los mapas de bits de la Fig. 7;Fig. 10 is a flow diagram depicting a method, not part of the present invention, for fabricating a three-dimensional object using the exposure time profile of Fig. 6 and the bitmaps of Fig. 7 ;

la Fig. 11 es un diagrama de flujo que representa un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para fabricar un objeto tridimensional utilizando el mapa de bits de la Fig. 9;Fig. 11 is a flowchart showing a method, not forming part of the present invention, for manufacturing a three-dimensional object using the bitmap of Fig. 9;

la Fig. 12 es un mapa de bits de una región continua independiente de un objeto con áreas de vacío interno utilizado para demostrar el cálculo de la relación de un área de vacío interno con respecto a un área de contorno externo ("relación de vacío");Fig. 12 is a bitmap of an independent continuous region of an object with internal void areas used to demonstrate the calculation of the ratio of an internal void area to an external boundary area ("void ratio" );

la Fig. 13 es una tabla utilizada para ilustrar un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para determinar un tiempo muerto utilizado en un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional; la Fig. 14A es una representación de una primera región continua independiente definida por datos de objeto para una capa de un objeto tridimensional utilizado para ilustrar un procedimiento para determinar la ruta mínima más larga de la región y la capa;Fig. 13 is a table used to illustrate a method, not forming part of the present invention, for determining a dead time used in a method for manufacturing a three-dimensional object; Fig. 14A is a representation of a first independent continuous region defined by object data for a layer of a three-dimensional object used to illustrate a method for determining the longest minimum path of the region and layer;

la Fig. 14B es una representación de una segunda región continua independiente definida por datos de objeto para la capa de objeto de la Fig. 14A utilizada para ilustrar un procedimiento para determinar la ruta mínima más larga de la segunda región continua;Fig. 14B is a representation of a second independent continuous region defined by object data for the object layer of Fig. 14A used to illustrate a method for determining the longest minimum path of the second continuous region;

la Fig. 15A es una tabla utilizada para ilustrar un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para determinar una velocidad de plataforma de construcción en un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional; yFig. 15A is a table used to illustrate a method, not forming part of the present invention, for determining a build platform speed in a method for manufacturing a three-dimensional object; Y

las Figs. 15B-15D son tablas utilizadas para ilustrar un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para determinar las contribuciones de valor de escala de grises a los valores de escala de grises totales para mantener una altura de zona muerta en un procedimiento de fabricación de un objeto tridimensional. Figs. 15B-15D are tables used to illustrate a method, not part of the present invention, for determining grayscale value contributions to total grayscale values for maintaining a dead zone height in a manufacturing process. of a three-dimensional object.

Descripción detalladaDetailed description

Las figuras ilustran ejemplos de un sistema y procedimiento de fabricación. Con base en lo anterior, debe entenderse, en general, que la nomenclatura utilizada en el presente documento es simplemente por conveniencia y los términos utilizados para describir la invención deben tener el significado más amplio para un experto en la técnica.The figures illustrate examples of a manufacturing system and method. Based on the foregoing, it should be generally understood that the nomenclature used herein is for convenience only and the terms used to describe the invention should have the broadest meaning to one skilled in the art.

El sistema y los procedimientos descritos en el presente documento pueden aplicarse, en general, a la fabricación aditiva de objetos tridimensionales, tales como componentes o piezas (analizados generalmente en el presente documento como objetos), pero se pueden utilizar más allá de este alcance en aplicaciones alternativas. El sistema y los procedimientos generalmente implican crear una "zona muerta" de no solidificación en un material fotoendurecible para evitar que el material se solidifique contra una superficie de un recipiente para material fotoendurecible. A continuación se describen diversas técnicas para evitar la expansión excesiva de la zona muerta a lo largo del eje de construcción (z). En un procedimiento se alternan conjuntos de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación continua y discontinua. En otro procedimiento, que no forma parte de la presente invención, porciones seleccionadas de una capa de objeto se exponen a energía de solidificación varias veces para lograr el espesor de capa requerido. En otro procedimiento, que no forma parte de la presente invención, la intensidad de energía de solidificación varía entre áreas seleccionadas de un objeto para lograr el espesor de capa requerido.The system and methods described herein are generally applicable to the additive manufacturing of three-dimensional objects, such as components or parts (discussed generally herein as objects), but may be used beyond this scope in alternative applications. The system and methods generally involve creating a non-solidification "dead zone" in a photoresist material to prevent the material from solidifying against a surface of a photoresist container. Various techniques are described below to avoid excessive expansion of the dead zone along the construction (z) axis. In one method, sets of continuous and discontinuous solidification energy image exposure periods alternate. In another method, not part of the present invention, selected portions of an object layer are exposed to solidification energy multiple times to achieve the required layer thickness. In another method, not part of the present invention, the solidification energy intensity is varied between selected areas of an object to achieve the required layer thickness.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente divulgación, que no forma parte de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional mediante la proyección de imágenes de energía de solidificación sobre un material fotoendurecible que se solidifica en una plataforma de construcción. El procedimiento comprende admitir un inhibidor de fotoendurecimiento a través de una superficie del material fotoendurecible, mover de forma continua la plataforma de construcción a lo largo de un eje de construcción lejos de la superficie durante cada período en un primer conjunto de períodos consecutivos, y mover de forma discontinua la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción lejos de la superficie durante un segundo conjunto de períodos consecutivos. Durante el primer conjunto de períodos consecutivos, se realiza secuencialmente una serie ininterrumpida de exposiciones de imagen sobre la superficie, donde cada imagen es representativa de una sección transversal correspondiente del objeto tridimensional. Durante el segundo conjunto de períodos consecutivos, se realiza secuencialmente una serie de exposiciones de imagen en la superficie, y la plataforma de construcción no se mueve durante ninguna de las exposiciones de imagen y se aleja de la superficie cuando no se produce ninguna exposición de imagen. En determinados ejemplos, el movimiento continuo y las etapas de movimiento discontinuo se llevan a cabo en una secuencia alterna. En determinados ejemplos, el procedimiento se lleva a cabo cuando un área individual con la sección transversal más grande del objeto tridimensional excede un valor seleccionado. En otros ejemplos, la frecuencia de alternancia entre el movimiento continuo y el discontinuo depende del valor del área individual con la sección transversal más grande del objeto tridimensional. En otros ejemplos, el número de períodos de exposición consecutivos en el primer conjunto y el segundo conjunto puede ser igual o diferente.According to a first aspect of the present disclosure, which is not part of the present invention, there is provided a method of fabricating a three-dimensional object by imaging solidification energy onto a photoresist material that solidifies on a build platform. . The method comprises admitting a photoresist inhibitor through a surface of the photoresist material, continuously moving the build platform along a build axis away from the surface during each period in a first set of consecutive periods, and moving discontinuously the build platform along the build axis away from the surface for a second set of consecutive periods. During the first set of consecutive periods, an uninterrupted series of image exposures is sequentially made on the surface, where each image is representative of a corresponding cross-section of the three-dimensional object. During the second set of consecutive periods, a series of image exposures are made sequentially on the surface, with the build platform not moving during any of the image exposures and moving away from the surface when no image exposures occur. . In certain examples, the continuous motion and discontinuous motion steps are performed in an alternating sequence. In certain examples, the procedure is carried out when an individual area with the largest cross section of the three-dimensional object exceeds a selected value. In other examples, the frequency of alternation between continuous and discontinuous motion depends on the value of the single area with the largest cross section of the three-dimensional object. In other examples, the number of consecutive exposure periods in the first set and the second set may be the same or different.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional mediante la proyección de energía de solidificación sobre un material fotoendurecible que se solidifica en una plataforma de construcción. El procedimiento comprende alternar entre conjuntos de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación continua y conjuntos de períodos de exposición a energía de solidificación discontinua. Durante cada conjunto de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación continua, las imágenes de energía de solidificación que corresponden a secciones transversales del objeto tridimensional se proyectan de forma continua sobre una superficie del material fotoendurecible a medida que la plataforma de construcción recorre de forma continua una distancia a lo largo de un eje de construcción que corresponde a un número seleccionado de capas de objeto, y durante cada conjunto de períodos de exposición a energía de solidificación discontinua, la plataforma de construcción se mueve de forma discontinua a lo largo del eje de construcción, y las imágenes de energía de solidificación que corresponden a secciones transversales del objeto tridimensional se proyectan de forma discontinua sobre la superficie del material fotoendurecible para solidificar el número seleccionado de capas solo cuando la plataforma de construcción está estacionaria a lo largo del eje de construcción. En determinados ejemplos, el procedimiento se lleva a cabo cuando un área individual con la sección transversal más grande del objeto tridimensional excede un valor seleccionado. En otros ejemplos, la frecuencia de alternancia entre conjuntos continuos y discontinuos de períodos de exposición a energía de solidificación depende del valor del área individual con la sección transversal más grande del objeto tridimensional.In accordance with another aspect of the present disclosure, a method of fabricating a three-dimensional object by projecting solidification energy onto a photoresist material that solidifies on a build platform is provided. The method comprises alternating between sets of continuous freezing energy image exposure periods and sets of discontinuous freezing energy exposure periods. During each set of continuous solidification energy image exposure periods, solidification energy images corresponding to cross-sections of the three-dimensional object are continuously projected onto a surface of the photoresist material as the build platform moves continuously. continues a distance along a build axis corresponding to a selected number of object layers, and during each set of discontinuous solidification energy exposure periods, the build platform moves discontinuously along the axis and solidification energy images corresponding to cross-sections of the three-dimensional object are discontinuously projected onto the surface of the photoresist material to solidify the selected number of layers only when the build platform is stationary along the axis of building. In certain examples, the procedure is carried out when an individual area with the largest cross section of the three-dimensional object exceeds a selected value. In other examples, the frequency of alternation between continuous and discontinuous sets of solidification energy exposure periods depends on the value of the single largest cross-sectional area of the three-dimensional object.

De acuerdo con incluso otro aspecto de la presente divulgación, que no forma parte de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional mediante la solidificación de un material solidificable en una plataforma de construcción. El procedimiento comprende proporcionar un primer conjunto de datos de objeto que define una capa del objeto tridimensional, proporcionar un segundo conjunto de datos de objeto que es un subconjunto del primer conjunto de datos de objeto, suministrar un primer patrón de energía de solidificación correspondiente al primer conjunto de datos de objeto para un primer tiempo de exposición a una región de construcción en el material solidificable mientras la plataforma de construcción se mueve a lo largo de un eje de construcción, donde el primer patrón de energía de solidificación pasa a través de una zona muerta en el material solidificable en el que no tiene lugar ninguna solidificación. El procedimiento también comprende suministrar un segundo patrón de energía de solidificación correspondiente al segundo conjunto de datos de objeto para un segundo tiempo de exposición a la región de construcción, donde el segundo patrón de energía de solidificación pasa a través de la zona muerta.In accordance with yet another aspect of the present disclosure, which is not part of the present invention, a method of manufacturing a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material on a build platform is provided. The method comprises providing a first object data set that defines a layer of the three-dimensional object, providing a second object data set that is a subset of the first object data set, supplying a first solidification energy pattern corresponding to the first object data set for a first exposure time to a build region in the solidifiable material as the build platform moves along a build axis, where the first solidification energy pattern passes through a zone dead in the solidifiable material in which no solidification takes place. The method also comprises supplying a second solidification energy pattern corresponding to the second set of object data for a second exposure time to the build region, where the second solidification energy pattern passes through the dead zone.

De acuerdo con aún otro aspecto de la presente divulgación, que no forma parte de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional mediante la solidificación de un material solidificable. El procedimiento comprende proporcionar conjuntos de datos de objeto, donde cada conjunto corresponde a una capa del objeto, solidificar una pluralidad de capas del material solidificable de acuerdo con un conjunto correspondiente de los datos de objeto para formar el objeto tridimensional en una plataforma de construcción, donde la plataforma de construcción se mueve de forma continua a lo largo del eje de construcción durante la etapa de solidificación de cada una de las capas de la pluralidad de capas, y donde durante la solidificación de cada capa de la pluralidad de capas, a un primer conjunto de regiones continuas independientes de la capa, que cumple un primer criterio de área de superficie especificado, un primer criterio de esbeltez especificado y un primer criterio de relación de área de vacío interno a área de contorno externo especificado, se le suministra energía de solidificación correspondiente a un primer valor de escala de grises, y a un segundo conjunto de regiones continuas independientes, que cumple un segundo criterio de área de superficie especificado, un segundo criterio de esbeltez especificado y un segundo criterio de relación de área de vacío interno a área de contorno externo especificado, se le suministra energía de solidificación correspondiente a un segundo valor de escala de grises.In accordance with yet another aspect of the present disclosure, which is not part of the present invention, a method of manufacturing a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material is provided. The method comprises providing sets of object data, where each set corresponds to a layer of the object, solidifying a plurality of layers of the solidifiable material according to a corresponding set of the object data to form the three-dimensional object on a build platform, wherein the build platform moves continuously along the build axis during the solidification step of each of the plurality of layers, and wherein during the solidification of each of the plurality of layers, at a first set of independent continuous regions of the layer, meeting a first specified surface area criterion, a first specified slenderness criterion, and a first specified internal void area to external boundary area ratio criterion, is supplied with power from solidification corresponding to a first grayscale value, and to a second set of regions co Independent continuous lines, meeting a second specified surface area criterion, a second specified slenderness criterion, and a second specified internal void area to external boundary area ratio criterion, are supplied with solidification energy corresponding to a second value of grayscale.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente divulgación, que no forma parte de la presente invención, se proporciona un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional mediante la solidificación de un material solidificable que comprende proporcionar datos de objeto para una pluralidad de capas del objeto tridimensional, donde los datos de objeto para cada capa definen una o más regiones continuas independientes del objeto, seleccionar un espesor de capa deseado para cada capa, determinar una ruta mínima más larga máxima para cada región continua independiente en cada capa, determinar una ruta mínima más larga máxima para cada capa de la ruta mínima más larga ("LMP") para cada región continua independiente en la capa, determinar un tiempo muerto para cada capa en base a la ruta mínima más larga máxima para cada capa, y determinar al menos un tiempo de exposición para cada capa, correspondiendo cada tiempo de exposición a una o más regiones continuas de la capa. El procedimiento comprende además solidificar cada capa de la pluralidad de capas del material solidificable para formar una capa correspondiente de la pluralidad de capas del objeto tridimensional moviendo una plataforma de construcción a lo largo de un eje de construcción durante el tiempo muerto de la capa, donde no tiene lugar ninguna solidificación del material solidificable durante el tiempo muerto, seguir moviendo la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción mientras se proyecta una secuencia de patrones de energía de solidificación sobre el material solidificable, correspondiendo cada patrón a uno de al menos un tiempo de exposición, donde la secuencia progresa desde un primer patrón correspondiente a todas las regiones continuas independientes hasta un último patrón correspondiente a una de las una o más regiones continuas independientes que tiene la ruta mínima más larga mayor que las otras de la una o más regiones continuas independientes.According to a further aspect of the present disclosure, which is not part of the present invention, there is provided a method of manufacturing a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material comprising providing object data for a plurality of layers of the three-dimensional object , where the object data for each layer define one or more independent continuous regions of the object, select a desired layer thickness for each layer, determine a maximum longest minimum path for each independent continuous region in each layer, determine a longest minimum path longest minimum path ("LMP") for each independent continuous region in the layer, determine a dead time for each layer based on the maximum longest minimum path for each layer, and determine at least one exposure time for each layer, each exposure time corresponding to one or more continuous regions of the layer. The method further comprises solidifying each layer of the plurality of layers of the solidifiable material to form a corresponding layer of the plurality of layers of the three-dimensional object by moving a build platform along a build axis during the layer dead time, where no solidification of the solidifiable material occurs during the dead time, continuing to move the build platform along the build axis while projecting a sequence of solidification energy patterns onto the solidifiable material, each pattern corresponding to one of at least an exposure time, where the sequence progresses from a first pattern corresponding to all independent continuous regions to a last pattern corresponding to one of the one or more independent continuous regions having the longest minimum path greater than the others of the one or more more independent continuous regions.

El sistema se utiliza generalmente para fabricar objetos tridimensionales a partir de un material solidificable y un prototipado rápido. Un generador de patrones (tal como un proyector de luz digital, láser, LCD, matriz de LED, etc.) proporciona una imagen al material solidificable para solidificarlo de forma selectiva.The system is generally used to fabricate three-dimensional objects from a solidifiable material and rapid prototyping. A pattern generator (such as a digital light projector, laser, LCD, LED array, etc.) provides an image to the settable material to selectively set it.

Tal como se analiza en el presente documento, un material solidificable es un material que, cuando se somete a energía, se endurece total o parcialmente. Esta reacción a la solidificación o solidificación parcial se puede utilizar como base para construir el objeto tridimensional. Ejemplos de un material solidificable pueden incluir un material polimerizable o reticulable, un fotopolímero, fotopolvo, fotopasta o un compuesto fotosensible que contenga cualquier tipo de polvo de base cerámica, tal como óxido de aluminio u óxido de circonio u óxido de circonio estabilizado con itera, una composición de silicona curable, nanopartículas o nanocompuestos de base silícea. El material solidificable puede incluir, además, rellenos. Además, el material solidificable puede adoptar una forma final (por ejemplo, después de la exposición a la radiación electromagnética) que puede variar de semisólidos, sólidos, ceras y sólidos cristalinos. Un material fotoendurecible es un material que, cuando se somete a energía electromagnética de una intensidad particular y durante un período particular, se endurece mediante polimerización y/o reticulación (curado).As discussed herein, a settable material is a material that, when subjected to energy, fully or partially hardens. This reaction to solidification or partial solidification can be used as the basis for building the three-dimensional object. Examples of a curable material may include a polymerizable or crosslinkable material, a photopolymer, photopowder, photopaste, or a photosensitive compound containing any type of ceramic-based powder, such as aluminum oxide or zirconium oxide or itera-stabilized zirconium oxide, a curable silicone composition, siliceous-based nanoparticles or nanocomposites. The settable material may further include fillers. Furthermore, the settable material may take a final form (eg, after exposure to electromagnetic radiation) which may vary from semi-solids, solids, waxes, and crystalline solids. A photocurable material is a material that, when subjected to electromagnetic energy of a particular intensity and for a particular period, hardens by polymerization and/or crosslinking (curing).

Cuando se habla de un material fotopolimerizable, fotocurable o solidificable, se entiende cualquier material, que comprende posiblemente una resina y opcionalmente componentes adicionales, que puede solidificarse suministrándose una energía estimulante, tal como radiación electromagnética. De manera adecuada, un material que es polimerizable y/o reticulable (es decir, curable) mediante radiación electromagnética (las longitudes de onda más comunes en la actualidad incluyen radiación UV y/o luz visible) se puede utilizar como dicho material. En un ejemplo, se puede utilizar un material que comprende una resina formada a partir de al menos un compuesto etilénicamente insaturado (incluyendo, pero sin limitarse a, monómeros y polímeros de (met)acrilato) y/o al menos un compuesto que contiene un grupo epoxi. Otros componentes adecuados del material solidificable incluyen, por ejemplo, rellenos inorgánicos y/u orgánicos, sustancias colorantes, agentes controladores de viscosidad, etc., pero no se limitan a esto. When speaking of a photopolymerizable, photocurable or solidifiable material, it is meant any material, possibly comprising a resin and optionally additional components, which can be solidified by supplying stimulating energy, such as electromagnetic radiation. Suitably, a material that is polymerizable and/or crosslinkable (ie curable) by electromagnetic radiation (currently most common wavelengths include UV radiation and/or visible light) can be used as said material. In one example, a material comprising a resin formed from at least one ethylenically unsaturated compound (including, but not limited to, (meth)acrylate monomers and polymers) and/or at least one compound containing an epoxy group. Other suitable components of the settable material include, for example, inorganic and/or organic fillers, coloring substances, viscosity controlling agents, etc., but are not limited thereto.

Cuando se utilizan fotopolímeros como el material solidificable, se proporciona típicamente un fotoiniciador. El fotoiniciador absorbe luz y genera radicales libres que inician el proceso de polimerización y/o reticulación. Tipos adecuados de fotoiniciadores incluyen metalocenos, 1, 2 di-cetonas, óxidos de acilfosfina, cetales de bencildimetilo, cetonas a-amino y cetonas a-hidroxi. Ejemplos de metalocenos adecuados incluyen Bis (eta 5-2, 4-ciclopenadien-1 -il) Bis [2,6-difluoro-3-(1 H-pirrol-1 -il) fenil] titanio, tal como Irgacure 784, suministrado por Ciba Specialty Chemicals. Ejemplos de 1,2 di-cetonas adecuadas incluyen quinonas tales como canforquinona. Ejemplos de óxidos de acilfosfina adecuados incluyen óxido de bis-acilfosfina (BAPO), que se suministra con el nombre Irgacure 819, y óxido de monoacilfosfina (MAPO), que se suministra con el nombre Darocur® TPO. Tanto Irgacure 819 como Darocur® TPO son suministrados por Ciba Specialty Chemicals. Ejemplos de cetales de bencildimetilo adecuados incluyen alfa, alfadimetoxi-alfa-fenilacetofenona, que se suministra con el nombre Irgacure 651. Cetonas a-amino adecuadas incluyen 2-bencil-2-(dimetilamino)-1-[4-(4-morfolinil) fenil]-1-butanona, que se suministra con el nombre Irgacure 369. Cetonas a-hidroxi adecuadas incluyen 1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona, que se suministra con el nombre Irgacure 184 y una mezcla 50-50 (en peso) de 1-hidroxi-ciclohexil-fenil-cetona y benzofenona, que se suministra con el nombre Irgacure 500.When photopolymers are used as the settable material, a photoinitiator is typically provided. The photoinitiator absorbs light and generates free radicals that initiate the polymerization and/or crosslinking process. Suitable types of photoinitiators include metallocenes, 1,2-di-ketones, acylphosphine oxides, benzyldimethyl ketals, α-amino ketones, and α-hydroxy ketones. Examples of suitable metallocenes include Bis(eta 5-2,4-cyclopenadien-1-yl) Bis[2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium, such as Irgacure 784, available from Ciba Specialty Chemicals. Examples of suitable 1,2 di-ketones include quinones such as camphorquinone. Examples of suitable acylphosphine oxides include bis-acylphosphine oxide (BAPO), which is available under the name Irgacure 819, and monoacylphosphine oxide (MAPO), which is available under the name Darocur® TPO. Both Irgacure 819 and Darocur® TPO are supplied by Ciba Specialty Chemicals. Examples of suitable benzyldimethyl ketals include alpha,alphadimethoxy-alpha-phenylacetophenone, which is available under the name Irgacure 651. Suitable a-amino ketones include 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl) phenyl]-1-butanone, available under the name Irgacure 369. Suitable a-hydroxy ketones include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, available under the name Irgacure 184 and a 50-50 mixture (by weight) of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and benzophenone, which is supplied under the name Irgacure 500.

El/los generador(es) de patrones se puede(n) configurar de varias maneras. Muchos pueden proporcionar radiación electromagnética controlada para proporcionar un patrón deseado. La radiación electromagnética puede incluir luz actínica, luz visible o invisible, radiación UV, radiación IR, radiación de haces de electrones, radiación de rayos X, radiación láser o similares. Además, mientras que cada tipo de radiación electromagnética en el espectro electromagnético se puede analizar en términos generales, la divulgación no se limita a los ejemplos específicos proporcionados. Los expertos en la técnica son conscientes de que las variaciones en el tipo de radiación electromagnética y los procedimientos para generar la radiación electromagnética pueden determinarse en función de las necesidades de la aplicación.The pattern generator(s) can be configured in various ways. Many can provide controlled electromagnetic radiation to provide a desired pattern. Electromagnetic radiation may include actinic light, visible or invisible light, UV radiation, IR radiation, electron beam radiation, X-ray radiation, laser radiation, or the like. Furthermore, while each type of electromagnetic radiation in the electromagnetic spectrum can be discussed in general terms, the disclosure is not limited to the specific examples provided. Those skilled in the art are aware that variations in the type of electromagnetic radiation and methods for generating the electromagnetic radiation can be determined based on the needs of the application.

Con referencia a la Fig. 1A, se representa un sistema 20 para fabricar un objeto tridimensional 24 a partir de un material fotoendurecible 25. El sistema 20 se configura, en general, para recibir datos que describen la forma y apariencia del objeto (tal como datos CAD) y para crear un objeto sólido 24 de conformidad con los datos. El sistema 20 incluye un alojamiento 22 en el que está dispuesto un generador de patrones 37. El generador de patrones 37 proyecta imágenes de energía de solidificación bidimensional hacia arriba a lo largo de un eje de construcción (z) y a través de una abertura 34 en la parte superior del alojamiento 22. El material fotoendurecible 25 es un material que, cuando se somete a energía electromagnética de una intensidad particular y durante un período particular, se endurece mediante polimerización y/o reticulación (curado). Cada imagen proyectada por el generador de patrones 37 corresponde a una sección transversal del objeto tridimensional 24. El material fotoendurecible 25 está contenido en un recipiente 28 con un fondo transparente. El recipiente 28 está situado sobre una abertura 34 en la parte superior del alojamiento 22 de modo que energía electromagnética (tal como UV, IR o luz visible) pueda entrar en el recipiente 28. Al menos un ordenador de procesos está conectado de forma operativa al generador de patrones 37 y a un accionador de plataforma de construcción (no mostrado) para proporcionar datos de imágenes al generador de patrones 37 para mover la plataforma de construcción 26 a lo largo del eje de construcción (z). Se puede proporcionar uno de los ordenadores de procesos u otro ordenador para convertir datos de imagen de un formato (por ejemplo, archivos .stl) a otro adecuado para su uso por el generador de patrones (por ejemplo, mapas de bits).Referring to Fig. 1A, a system 20 is shown for fabricating a three-dimensional object 24 from a photoresist material 25. The system 20 is generally configured to receive data describing the shape and appearance of the object (such as CAD data) and to create a solid object 24 in accordance with the data. System 20 includes a housing 22 in which a pattern generator 37 is disposed. Pattern generator 37 projects two-dimensional solidification energy images upward along a build axis (z) and through an opening 34 in the top of the housing 22. The photocurable material 25 is a material that, when subjected to electromagnetic energy of a particular intensity and for a particular period, hardens by polymerization and/or crosslinking (curing). Each image projected by pattern generator 37 corresponds to a cross-section of three-dimensional object 24. Photohardenable material 25 is contained in a container 28 with a transparent bottom. Container 28 is positioned over an opening 34 in the top of housing 22 so that electromagnetic energy (such as UV, IR, or visible light) can enter container 28. At least one process computer is operatively connected to the container. pattern generator 37 and a build platform actuator (not shown) to provide image data to the pattern generator 37 for moving the build platform 26 along the build axis (z). One of the process computers or another computer may be provided to convert image data from one format (eg .stl files) to another suitable for use by the pattern generator (eg bitmaps).

La solidificación del material fotoendurecible 25 se produce en una región de construcción que comienza en un plano de construcción 32. El plano de construcción 32 está definido por una zona muerta 41 (Figs. 2-4), que es una región en la que penetra energía de solidificación pero en la que el material fotoendurecible 25 no se endurece. En determinados ejemplos, la zona muerta 41 se crea mediante la alimentación de un inhibidor de fotoendurecimiento 47 en el recipiente 28 o una parte del mismo que contiene el material fotoendurecible 25. En el mismo u otros casos, la temperatura de la zona muerta 41 se controla para inhibir la polimerización.Solidification of the photoresist material 25 occurs in a build region beginning at a build plane 32. The build plane 32 is defined by a dead zone 41 (Figs. 2-4), which is a region into which it penetrates solidification energy but in which the photoresist material 25 does not harden. In certain examples, the dead zone 41 is created by feeding a photoresist inhibitor 47 into the container 28 or a portion thereof containing the photoresist material 25. In the same or other cases, the temperature of the dead zone 41 is controls to inhibit polymerization.

El recipiente 28 se puede estructurar de varias maneras diferentes. Una configuración ejemplar se muestra en la Fig. 2. El recipiente 28 incluye un fondo transparente 36 que comprende un material rígido o semirrígido, tal como un vidrio o plástico. Una película permeable a inhibidor 33 define una superficie transparente que es permeable al inhibidor de fotoendurecimiento y está separada del fondo 36 a lo largo del eje de construcción (z). El material fotoendurecible 25 está por encima y en contacto con la película permeable a inhibidor 33. La película permeable a inhibidor 33 está unida a los lados del armazón 38 que define las paredes laterales del recipiente 28. La película 33 se asienta en una brida central 49 que define una abertura central 48. La brida 49 se proyecta hacia arriba desde un estante 42. Una cámara 46 está definida entre la película 33 y el fondo transparente 36. La cámara 46 actúa como un depósito del inhibidor de fotoendurecimiento 47 y tiene una presión interna que puede ser regulada por el flujo de inhibidor 47 en el recipiente y/o la velocidad de movimiento de la plataforma de construcción 26 lejos del plano de construcción 32. Entradas de inhibidor 39a y 39b están conectadas a una fuente del inhibidor 47. Preferentemente, el inhibidor 47 se selecciona para que sea reactivo con y consuma un iniciador de polimerización en el material fotoendurecible 25. Inhibidores 47 ejemplares incluyen oxígeno y aire. El inhibidor entra en la cámara 46 a través de las entradas 39a y 39b e impregna la película permeable a inhibidor 33 a través de la abertura central 48 para entrar en contacto con la superficie expuesta (inferior) 27 del material fotoendurecible 25 que está en contacto con la película 33. El caudal del inhibidor 47 que entra por los orificios 39a y 39b se selecciona preferentemente para mantener un espesor de zona muerta 41 deseado a lo largo del eje de construcción (z). Como se muestra en la Fig. 2, el plano de construcción 32 está separado de la película permeable a inhibidor 33 a lo largo del eje de construcción (z) por una distancia que define el espesor de la zona muerta 41. Cuando se proyecta energía de solidificación desde el generador de patrones 37, la solidificación comienza en el plano de construcción 32 y no se produce en la zona muerta 41.Container 28 can be structured in a number of different ways. An exemplary configuration is shown in Fig. 2. Container 28 includes a transparent bottom 36 comprised of a rigid or semi-rigid material, such as glass or plastic. An inhibitor-permeable film 33 defines a transparent surface that is permeable to photohardening inhibitor and is spaced from the bottom 36 along the build axis (z). Photocurable material 25 is over and in contact with inhibitor permeable film 33. Inhibitor permeable film 33 is attached to the sides of frame 38 defining the side walls of container 28. Film 33 sits on a central flange 49 defining a central opening 48. Flange 49 projects upwardly from shelf 42. A chamber 46 is defined between film 33 and transparent bottom 36. Chamber 46 acts as a reservoir for photohardening inhibitor 47 and has a internal pressure that can be regulated by the flow of inhibitor 47 in the vessel and/or the speed of movement of the build platform 26 away from the build plane 32. Inhibitor inlets 39a and 39b are connected to a source of inhibitor 47. Preferably, inhibitor 47 is selected to be reactive with and consume a polymerization initiator in photoresist material 25. Exemplary inhibitors 47 include oxygen and air. Inhibitor enters chamber 46 through inlets 39a and 39b and permeates inhibitor-permeable film 33 through central opening 48 to contact exposed (lower) surface 27 of photoresist material 25 that is in contact. with film 33. The flow rate of inhibitor 47 entering ports 39a and 39b is preferably selected to maintain a desired thickness of deadzone 41 along the build axis (z). As shown in Fig. 2, the build plane 32 is separated from the inhibitor-permeable film 33 along the build axis (z) by a distance that defines the thickness of the dead zone 41. When energy is projected solidification from the pattern generator 37, the solidification starts at the construction plane 32 and does not occur in the dead zone 41.

La película permeable a inhibidor 33 puede tener una tendencia a caer dentro de una ventana 48. En algunas implementaciones, se proporciona un detector de desplazamiento que rastrea la posición, en el eje de construcción (z), de un punto (por ejemplo, un punto central "C") en la película 33 dentro de la ventana 48. Se puede implementar un sistema de control de retroalimentación que ajusta el caudal o presión del inhibidor 47 que entra o sale de los orificios de inhibidor 39a y 39b para controlar la posición del punto central "C". La profundidad de inmersión 40 es el espesor del eje de construcción (z) entre la superficie expuesta orientada hacia arriba 30 del material fotoendurecible y el plano de construcción 32. La profundidad de inmersión 40 es la profundidad a la que la superficie orientada hacia abajo formada más recientemente del objeto 24 se sumerge en el material fotoendurecible no solidificado 25. En otros ejemplos, el desplazamiento de la película 33 se controla ajustando la velocidad de movimiento ascendente de la plataforma de construcción 26 a lo largo del eje de construcción (z). En ejemplos adicionales, el caudal o presión del inhibidor 47, por un lado, y la velocidad de la plataforma de construcción 26, por otro lado, se utilizan para controlar el desplazamiento del punto central C de la película 33. Por ejemplo, se puede utilizar un sistema de control de intervalo dividido en el que la presión del inhibidor en la cámara 46 (Figs. 1B, 1C y 2) se ajusta para controlar el desplazamiento de la película hasta que alcanza un límite alto y, a continuación, la velocidad de la plataforma de construcción 26 se puede ajustar para controlar el desplazamiento de la película 33 según sea necesario una vez que se alcanza el límite de presión del inhibidor.Inhibitor permeable film 33 may have a tendency to fall into a window 48. In some implementations, a displacement detector is provided that tracks position, in the build axis (z), of a point (for example, a center point "C") on the film 33 within the window 48. A feedback control system may be implemented that adjusts the flow rate or pressure of the inhibitor 47 entering or exiting inhibitor holes 39a and 39b to control the position of center point "C". Immersion depth 40 is the thickness of the build axis (z) between the exposed upward facing surface 30 of the photoresist material and the build plane 32. Immersion depth 40 is the depth at which the downward facing surface formed most recently the object 24 is immersed in the unsolidified photoresist material 25. In other examples, the displacement of the film 33 is controlled by adjusting the rate of upward movement of the build platform 26 along the build axis (z). In further examples, the flow rate or pressure of the inhibitor 47, on the one hand, and the speed of the build platform 26, on the other hand, are used to control the displacement of the center point C of the film 33. For example, one can use a split-gap control system in which the inhibitor pressure in chamber 46 (Figs. 1B, 1C, and 2) is adjusted to control film travel until it reaches a high limit, and then the speed The build platform 26 can be adjusted to control the displacement of the film 33 as needed once the inhibitor pressure limit is reached.

Con referencia a la Fig. 3, se proporciona otro ejemplo de recipiente 28. En este ejemplo, el recipiente 28 comprende paredes laterales 38 que definen un armazón que mantiene la película permeable a inhibidor 33 en su sitio. Una película permeable a inhibidor 33 define el fondo 36 del recipiente 28. El inhibidor 47 fluye a través de la película permeable a inhibidor 33 y hacia el material fotoendurecible para crear la zona muerta 41 que se define entre el plano de construcción 32 y la película permeable a inhibidor 33. La temperatura de la zona muerta 41 también se puede ajustar para evitar que se produzca la solidificación en la zona muerta 41.Referring to Fig. 3, another example of container 28 is provided. In this example, container 28 comprises sidewalls 38 defining a frame that holds inhibitor-permeable film 33 in place. An inhibitor permeable film 33 defines the bottom 36 of the container 28. The inhibitor 47 flows through the inhibitor permeable film 33 and into the photocurable material to create the dead zone 41 which is defined between the build plane 32 and the film. inhibitor permeable 33. The temperature of dead zone 41 can also be adjusted to prevent solidification from occurring in dead zone 41.

Con referencia a la Fig.4, se proporciona otro ejemplo de recipiente para material fotoendurecible 28. En este ejemplo, el fondo del recipiente 28 está definido por un panel transparente rígido o semirrígido 36 al que se laminó un PDMS microfluídico transparente (polidimetilsiloxano) 35. El inhibidor 47 (por ejemplo, aire u oxígeno) entra en el PDMS microfluídico 35 por los laterales (la dimensión de espesor) y, a continuación, es transportado hacia arriba a lo largo del eje de construcción (z) hacia el material fotoendurecible 25. En este ejemplo y en los de las Figs. 2 y 3, el panel de solidificación transparente rígido o semirrígido 36 es impermeable al inhibidor 47 (a menos que se proporcionen orificios de entrada tales como los orificios 39a y 39b de la Fig. 2).Referring to Fig. 4, another example of a photoresist container 28 is provided. In this example, the bottom of the container 28 is defined by a rigid or semi-rigid transparent panel 36 to which a transparent microfluidic PDMS (polydimethylsiloxane) 35 has been laminated. Inhibitor 47 (eg, air or oxygen) enters the microfluidic PDMS 35 from the sides (the thickness dimension) and is then transported up along the build axis (z) into the photoresist material 25. In this example and those of Figs. 2 and 3, the rigid or semi-rigid transparent solidification panel 36 is impermeable to the inhibitor 47 (unless entry ports such as ports 39a and 39b in Fig. 2 are provided).

Independientemente del recipiente 28 que se utilice, en cada caso el generador de patrones 37 proyecta una serie de imágenes sobre la superficie más baja 27 del material fotoendurecible 25. Las imágenes pasan a través del panel transparente, rígido o semirrígido 36 (si está presente) y la película permeable a inhibidor 33 o la capa de PDMS microfluídico 35 hacia el material fotoendurecible 25. Debido a la presencia del inhibidor 47, se crea la zona muerta 41 y se produce la solidificación en el plano de construcción 32 en lugar de en la superficie inferior de material fotoendurecible 27.Regardless of which container 28 is used, in each case the pattern generator 37 projects a series of images onto the lowest surface 27 of the photoresist material 25. The images pass through the transparent, rigid or semi-rigid panel 36 (if present). and inhibitor permeable film 33 or microfluidic PDMS layer 35 towards photoresist 25. Due to the presence of inhibitor 47, dead zone 41 is created and solidification occurs in the build plane 32 instead of the surface. lower surface of photohardening material 27.

El sistema 20 para fabricar objetos tridimensionales a partir de un material solidificable 25 se puede hacer funcionar en un modo discontinuo o continuo. En el modo discontinuo, inmediatamente antes de la formación de una capa de objeto 24, la superficie expuesta orientada hacia abajo 29 del objeto 24 se coloca como se ilustra en la Fig. 1B. La superficie expuesta orientada hacia abajo 29 está separada del plano de construcción 32 por un espesor de capa Az. En el modo discontinuo, la plataforma de construcción 26 y la superficie de objeto expuesta orientada hacia abajo 29 son estacionarias en este momento. A continuación, el generador de patrones 37 proyecta un patrón de energía de solidificación bidimensional hacia arriba a lo largo del eje de construcción (z) a través del panel transparente rígido o semirrígido 36 y a través de la película permeable a inhibidor 33 y la superficie inferior 27 de material fotoendurecible 25. El tiempo de exposición por imagen se define como la variable te y se selecciona para solidificar el material fotoendurecible 25 al espesor de capa seleccionado Az dada la intensidad de la energía de solidificación proyectada. The system 20 for manufacturing three-dimensional objects from a solidifiable material 25 can be operated in a batch or continuous mode. In the batch mode, immediately prior to the formation of a layer of object 24, the exposed downward facing surface 29 of object 24 is positioned as illustrated in Fig. 1B. The downward facing exposed surface 29 is separated from the construction plane 32 by a layer thickness Az. In the batch mode, the build platform 26 and the downwardly facing exposed object surface 29 are stationary at this time. The pattern generator 37 then projects a two-dimensional solidification energy pattern upward along the build axis (z) through the rigid or semi-rigid transparent panel 36 and through the inhibitor-permeable film 33 and bottom surface. 27 of photoresist material 25. The exposure time per image is defined as the variable t e and is selected to solidify the photoresist material 25 to the selected layer thickness Az given the intensity of the projected solidification energy.

El patrón de energía pasa a través de la zona muerta 41 sin solidificar el material fotoendurecible 25 en la zona muerta 41 debido al inhibidor 47. Una vez que el patrón de energía pasa hacia el plano de construcción 32, solidifica el material fotoendurecible 25 a un espesor de capa Az (que se muestra en forma exagerada en la Fig. 1C). A continuación, la plataforma de construcción 26 se eleva a lo largo del eje de construcción (z) una distancia W donde W > Az. La plataforma de construcción 26 se eleva a esta distancia para facilitar el flujo de material fotoendurecible hacia el espacio entre la superficie expuesta orientada hacia abajo 29 del objeto 24 (Fig. 1B) y la película 33 (o capa de PDMS 35). Después de mantenerse en la posición elevada durante un período de tiempo, la plataforma de construcción 26 desciende una distancia W-Az y la siguiente capa se solidifica. Por lo tanto, durante el funcionamiento en modo discontinuo, la plataforma de construcción 26 es estacionaria cuando las imágenes de energía de solidificación se proyectan en el material fotoendurecible 25. Por el contrario, cuando la plataforma de construcción 26 se mueve en el modo discontinuo, la energía de solidificación no se proyecta a un nivel suficiente para hacer que el material fotoendurecible 25 se solidifique.The energy pattern passes through the dead zone 41 without solidifying the photoresist 25 in the dead zone 41 due to the inhibitor 47. Once the energy pattern passes into the build plane 32, it solidifies the photoresist 25 at a layer thickness Az (shown exaggerated in Fig. 1C). Next, the build platform 26 is raised along the build axis (z) a distance W where W > Az. The build platform 26 is raised this distance to facilitate the flow of photoresist material into the space between the exposed downward facing surface 29 of the object 24 (FIG. 1B) and the film 33 (or PDMS layer 35). After being held in the raised position for a period of time, the build platform 26 lowers a distance W-Az and the next layer solidifies. Therefore, during batch mode operation, the build platform 26 is stationary when solidification energy images are projected onto the photoresist 25. In contrast, when the build platform 26 moves in the batch mode, the solidification energy is not projected at a level sufficient to cause the photoresist material 25 to solidify.

El sistema 20 también se puede hacer funcionar en un modo continuo. En el modo continuo, la plataforma de construcción 26 se mueve a lo largo del eje de construcción (z) mientras que el generador de patrones 37 proyecta imágenes de energía de solidificación en el material fotoendurecible 25. Además, el generador de patrones 37 proyecta continuamente imágenes de energía de solidificación (excepto por cualquier retardo de conmutación de imágenes que se produzca debido a las limitaciones del generador de patrones 37). Las imágenes proyectadas tendrán un tiempo de exposición te asociado a las mismas. El tiempo de exposición te es el tiempo durante el cual se proyecta cualquier imagen. Sin embargo, una imagen idéntica puede proyectarse repetidamente para porciones de un objeto dado, en cuyo caso esa imagen puede proyectarse por un múltiplo del tiempo de exposición te. El espesor de capa Az definido para el modo de funcionamiento discontinuo define una distancia incremental a lo largo del eje de construcción (z) entre imágenes proyectadas sucesivamente por el generador de patrones 37 durante el modo continuo. La distancia incremental entre exposiciones de imágenes consecutivas Az puede estar relacionada con la velocidad de movimiento de la plataforma de construcción 26 a lo largo del eje de construcción (z) y el tiempo de exposición te de la siguiente manera.System 20 can also be operated in a continuous mode. In the continuous mode, the build platform 26 moves along the build axis (z) while the pattern generator 37 projects solidification energy images onto the photoresist material 25. In addition, the pattern generator 37 continuously projects freeze energy images (except for any image switching delay that occurs due to limitations of the pattern generator 37). The projected images will have a time exposure t e associated with them. The exposure time t e is the time during which any image is projected. However, an identical image may be projected repeatedly for portions of a given object, in which case that image may be projected for a multiple of the exposure time t e. The layer thickness Az defined for the batch mode of operation defines an incremental distance along the build axis (z) between images successively projected by the pattern generator 37 during the continuous mode. The incremental distance between consecutive image exposures Az can be related to the speed of movement of the build platform 26 along the build axis (z) and the exposure time t e as follows.

Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001

en el que Az = cambio en la posición de la plataforma de construcción entre exposiciones de imágenes consecutivas (micras, p);where Az = change in build platform position between consecutive image exposures (microns, p);

dz/dt = velocidad de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción (p/s); dz/dt = velocity of the build platform along the build axis (p/s);

te = tiempo de exposición por imagen (s). t e = exposure time per image (s).

Cuando el espesor de capa Az es fijo, la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción requerida para un tiempo de exposición dado puede calcularse reorganizando la ecuación (1) de la siguiente manera:When the layer thickness Az is fixed, the required build platform velocity dz/dt for a given exposure time can be calculated by rearranging equation (1) as follows:

Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0002

Un mapa de bits u otra representación de datos (tal como un conjunto de datos de vóxel) de cada capa definirá la imagen proyectada por el generador de patrones 37. Por lo tanto, cada mapa de bits corresponderá a un índice de capa k que define una posición en el eje de construcción (z). Los mapas de bits u otros archivos de datos utilizados para iniciar la exposición por el generador de patrones 37 conmutan cada te segundos. Si se está formando una región del objeto donde el área de sección transversal no cambia, no es necesario conmutar los mapas de bits. En cambio, el mismo mapa de bits puede usarse durante un número seleccionado de períodos kx durante un tiempo de exposición agregado total de kxte, donde kx es también igual al número de capas idénticas consecutivas, y te es el tiempo de exposición.A bitmap or other data representation (such as a voxel data set) of each layer will define the image projected by pattern generator 37. Thus, each bitmap will correspond to a layer index k defining a position on the construction axis (z). The bitmaps or other data files used to start the exposure by the pattern generator 37 toggle every t seconds. If you are forming a region of the object where the cross-sectional area does not change, you do not need to switch the bitmaps. Instead, the same bitmap can be used for a selected number of kx periods during a total aggregate exposure time of k x t e , where k x is also equal to the number of consecutive identical layers, and t e is the exposure time. exposition.

Una ventaja de proporcionar una zona muerta 41 es que la sección de objeto más recientemente solidificada 23 (Fig. 1C) no tiene que separarse del fondo 36 del recipiente para material fotoendurecible 28 o la película 33 (o cualquier superficie con la que el material fotoendurecible 25 esté en contacto). Debido a esto, el sistema 20 se puede hacer funcionar en el modo continuo durante todo el proceso de construcción de objetos. Sin embargo, se ha descubierto que cuando el objeto 24 tiene un área de sección transversal máxima (perpendicular al eje de construcción (z)) que excede un determinado umbral, si la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción es demasiado alta, la cantidad de inhibidor 47 en la zona muerta 41 puede aumentar, haciendo que la zona muerta 41 aumente de altura a lo largo del eje de construcción (z). Si esto sucede, se pueden formar canales en el objeto 24 y/o se puede producir deslaminación. Como resultado, la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción debe reducirse a un valor que permita que las capas con el área de sección transversal más grande se formen adecuadamente y se evite la expansión de la zona muerta 41, lo que puede ralentizar todo el proceso de construcción. An advantage of providing a dead zone 41 is that the most recently solidified section of object 23 (FIG. 1C) does not have to be separated from the bottom 36 of the container for photoresist material 28 or the film 33 (or any surface with which the photoresist material adheres). 25 stay in touch). Because of this, the system 20 can be operated in continuous mode throughout the object construction process. However, it has been found that when the object 24 has a maximum cross-sectional area (perpendicular to the build axis (z)) that exceeds a certain threshold, if the build platform velocity dz/dt is too high, the The amount of inhibitor 47 in the dead zone 41 may increase, causing the dead zone 41 to increase in height along the build axis (z). If this happens, channels may form in the object 24 and/or delamination may occur. As a result, the speed dz/dt of the build platform along the build axis must be reduced to a value that allows the layers with the largest cross-sectional area to form properly and dead zone expansion is avoided. 41, which can slow down the entire build process.

Se ha descubierto que haciendo funcionar el sistema 20 en una secuencia alterna de los modos continuo y discontinuo, el tiempo total requerido para fabricar un objeto tridimensional 24 puede reducirse con respecto a un escenario en el que el modo continuo se utiliza a lo largo de la formación del objeto. A una velocidad dz/dt dada de la plataforma de construcción, se ha descubierto que la conmutación periódica a un modo discontinuo evita el agotamiento del inhibidor de fotoendurecimiento en la zona muerta 41 en las regiones de los objetos que tienen áreas de sección transversal que exceden determinados umbrales.It has been discovered that by operating the system 20 in an alternating sequence of continuous and batch modes, the total time required to fabricate a three dimensional object 24 can be reduced relative to a scenario where the continuous mode is used throughout the process. object formation. At a given build platform speed dz/dt , periodic switching to a batch mode has been found to prevent depletion of the photohardening inhibitor in the dead zone 41 in regions of the objects having cross-sectional areas exceeding certain thresholds.

En determinados ejemplos, si el área con la sección transversal continua más grande del objeto tridimensional es menor que 0,5 cm2 aproximadamente, preferentemente menor que 1,0 cm2 aproximadamente, y más preferentemente menor que 1,5 cm2 aproximadamente, el modo de funcionamiento continuo se utiliza durante todo el proceso de fabricación del objeto tridimensional.In certain examples, if the largest continuous cross-sectional area of the three-dimensional object is less than about 0.5 cm2, preferably less than about 1.0 cm2, and more preferably less than about 1.5 cm2, the mode of operation continuous is used throughout the manufacturing process of the three-dimensional object.

En otros ejemplos, los modos de funcionamiento continuo y discontinuo se alternan a una frecuencia que depende del área con la sección transversal más grande del objeto. En el mismo u otros ejemplos, la frecuencia a la que conmutan los modos aumenta a medida que aumenta el área con la sección transversal más grande del objeto.In other examples, continuous and discontinuous modes of operation alternate at a frequency that depends on the largest cross-sectional area of the object. In the same or other examples, the frequency at which the modes switch increases as the largest cross-sectional area of the object increases.

En un escenario, si el área de sección transversal continua más grande del objeto tridimensional es al menos de 1,5 cm2 aproximadamente, los modos continuo y discontinuo se alternan al menos cada diez capas, preferentemente, al menos cada ocho capas, y más preferentemente, al menos cada cinco capas. En el mismo u otros ejemplos, si el área con la sección transversal continua más grande del objeto tridimensional es al menos de 2,0 cm2 aproximadamente, preferentemente al menos de 2,2 cm2 aproximadamente, y más preferentemente al menos de 2,5 cm2 aproximadamente, los modos continuo y discontinuo se alternan al menos cada cinco capas, preferentemente cada cuatro capas, y más preferentemente cada tres capas. In one scenario, if the largest continuous cross-sectional area of the three-dimensional object is at least about 1.5 cm2, the continuous and discontinuous modes alternate at least every ten layers, preferably at least every eight layers, and more preferably , at least every five layers. In the same or other examples, if the largest continuous cross-sectional area of the three-dimensional object is at least about 2.0 cm2, preferably at least about 2.2 cm2, and more preferably at least about 2.5 cm2 roughly, the continuous and discontinuous modes alternate at least every five layers, preferably every four layers, and more preferably every three layers.

Con referencia a la Fig. 5, se proporciona un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para formar un objeto tridimensional utilizando modos de funcionamiento continuo y discontinuo alternos. En la etapa 1010, se leen datos de objeto (tal como los proporcionados en archivos .stl, archivos de mapa de bits o archivos de datos de vóxel) y se identifica el área con la sección transversal más grande (perpendicular al eje de construcción (z)) en el objeto. A continuación se lee un espesor de capa deseado Az desde el archivo de datos apropiado en la etapa 1012. Los espesores de capa más delgados proporcionan una mejor resolución y piezas más lisas y precisas. Sin embargo, a medida que el grosor de capa se reduce, el tiempo total requerido para completar la construcción de un objeto aumenta. En determinados ejemplos de acuerdo con la presente divulgación, el espesor de capa Az es al menos de 20 micras aproximadamente, preferentemente al menos de 30 micras aproximadamente, más preferentemente al menos de 40 micras aproximadamente, y aún más preferentemente al menos de 45 micras aproximadamente. En el mismo u otros ejemplos, el espesor de capa Az no es mayor que 80 micras aproximadamente, preferentemente no mayor que 70 micras aproximadamente, más preferentemente no mayor que 60 micras aproximadamente, y aún más preferentemente no mayor que 55 micras aproximadamente.Referring to Fig. 5, a flow chart is provided illustrating a method for forming a three-dimensional object using alternating continuous and batch modes of operation. In step 1010, object data (such as provided in .stl files, bitmap files, or voxel data files) is read and the area with the largest cross-section (perpendicular to the construction axis ( z)) on the object. A desired layer thickness Az is then read from the appropriate data file at step 1012. Thinner layer thicknesses provide better resolution and smoother, more accurate parts. However, as the layer thickness decreases, the total time required to complete the construction of an object increases. In certain examples according to the present disclosure, the Az layer thickness is at least about 20 microns, preferably at least about 30 microns, more preferably at least about 40 microns, and even more preferably at least about 45 microns. . In the same or other examples, the Az layer thickness is no more than about 80 microns, preferably no more than about 70 microns, more preferably no more than about 60 microns, and even more preferably no more than about 55 microns.

En la etapa 1014 se lee una velocidad dz/dt inicial de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción (z). La velocidad de la plataforma de construcción se elige inicialmente para mantener la película permeable a inhibidor de fotoendurecimiento 33 en una condición sustancialmente plana. En función del espesor de capa Az y la velocidad (dz/dt) de la plataforma de construcción seleccionados, se puede calcular un tiempo de exposición te, que es el momento en que el generador de patrones 37 proyecta una imagen para un valor de índice de capa dado (k=1 a Kmax) sobre la superficie del material fotoendurecible orientada hacia el generador de patrones 37 (por ejemplo, la superficie de material fotoendurecible 25 en contacto con la película 33 o el PDMS microfluídico 35).In step 1014 an initial velocity dz/dt of the build platform along the build axis (z) is read. The speed of the build platform is initially chosen to maintain the photoresist inhibitor permeable film 33 in a substantially flat condition. Depending on the selected layer thickness Az and the speed ( dz/dt) of the build platform, an exposure time t e can be calculated, which is the moment when the pattern generator 37 projects an image for a value of given layer index (k=1 to K max ) on the surface of the photoresist material facing the pattern generator 37 (eg, the surface of photoresist material 25 in contact with the film 33 or the microfluidic PDMS 35).

En ejemplos preferidos, el sistema 20 conmuta entre los modos de funcionamiento continuo y discontinuo a una frecuencia de conmutación que depende del área con la sección transversal más grande del objeto tridimensional que se está construyendo. Se pueden utilizar múltiples umbrales de área para definir múltiples frecuencias de conmutación. En el procedimiento de la Fig. 5, se utilizan dos umbrales de área: 2,5 cm2 y 1,5 cm2. Cada umbral de área define una frecuencia de conmutación diferente entre el funcionamiento continuo y el discontinuo. El área más grande activa una frecuencia de conmutación más alta (es decir, menos capas antes de conmutar de modo). En la etapa 1018, el área de sección transversal máxima Amax del objeto se compara con el umbral de área más alto de 2,5 cm2. Si el objeto tiene un área de sección transversal que es mayor que 2,5 cm2 en cualquier parte a lo largo de su altura de eje de construcción (z), el control se transfiere a la etapa 1024, donde se utiliza por primera vez el modo continuo. En la etapa 1024, la plataforma de construcción 26 se mueve de forma continua hacia arriba a lo largo del eje de construcción (z) a medida que se exponen las imágenes. Aunque no se muestra, se puede proporcionar un temporizador (en software) para determinar el tiempo de funcionamiento transcurrido una vez que la plataforma de construcción 26 comienza a moverse a lo largo del eje de construcción (z). En la etapa 1024, cada vez que transcurre un período de exposición te en el temporizador, se incrementa un contador de período (IP e) y se realiza una comprobación en la etapa 1026 para determinar si la última capa del objeto se ha solidificado (es decir, k = Kmax). Si la última capa se ha solidificado (es decir, la etapa 1026 devuelve un valor de "SÍ"), el procedimiento termina. Durante la etapa 1024, la proyección de imágenes del generador de patrones 37 es ininterrumpida (excepto por retardos causados por limitaciones de hardware o software en el generador de patrones 37 cuando la imagen proyectada cambia), y la plataforma de construcción 26 se mueve de forma continua hacia arriba a lo largo del eje de construcción (z). En lugar de comenzar con el modo continuo, como se muestra en la Fig. 5, una construcción de objeto podría comenzar con el modo discontinuo. Además, en algunas implementaciones, se crea una serie de capas de "grabación" al comienzo del proceso de construcción de objeto para adherir mejor el objeto 24 a la plataforma de construcción 26. Al fabricar las capas de grabación, el tiempo de exposición puede aumentarse (o la intensidad puede aumentarse si es posible) para curar en exceso las capas a una profundidad de capa mayor que Az.In preferred examples, system 20 switches between continuous and discontinuous modes of operation at a switching frequency that is dependent on the largest cross-sectional area of the three-dimensional object being built. Multiple area thresholds can be used to define multiple switching frequencies. In the procedure of Fig. 5, two area thresholds are used: 2.5 cm 2 and 1.5 cm 2 . Each area threshold defines a different switching frequency between continuous and discontinuous operation. The larger area triggers a higher switching frequency (ie fewer layers before mode switching). At step 1018, the maximum cross-sectional area A max of the object is compared to the highest area threshold of 2.5 cm 2 . If the object has a cross-sectional area that is greater than 2.5 cm 2 anywhere along its build axis height (z), control is transferred to step 1024, where it is first used continuous mode. At step 1024, the build platform 26 continuously moves up along the build axis (z) as the images are exposed. Although not shown, a timer may be provided (in software) to determine the elapsed operating time once the build platform 26 begins to move along the build axis (z). At step 1024, each time an exposure period t e elapses in the timer, a period counter ( IP e ) is incremented and a check is made at step 1026 to determine if the last layer of the object has solidified ( that is, k = K max ). If the last layer has solidified (ie, step 1026 returns a value of "YES"), the procedure ends. During step 1024, pattern generator 37's image projection is uninterrupted (except for delays caused by hardware or software limitations in pattern generator 37 when the projected image changes), and build platform 26 moves smoothly. continues up along the construction axis (z). Instead of starting with continuous mode, as shown in Fig. 5, an object build could start with discontinuous mode. Also, in some implementations, a series of "record" layers are created at the beginning of the object build process to better adhere the object 24 to the build platform 26. By fabricating the record layers, the exposure time can be increased. (or intensity can be increased if possible) to overcure layers to a layer depth greater than Az.

En ejemplos preferidos, durante el modo de funcionamiento continuo, el inhibidor de fotoendurecimiento 47 continúa impregnando la película 33 y manteniendo la zona muerta 41 preferentemente a una altura de eje de construcción (z) sustancialmente constante, para garantizar que el material fotoendurecible 25 se solidifique lo suficiente para conectar cada capa a la capa anterior del objeto. En determinados ejemplos preferidos, el desplazamiento de la película 33 se supervisa usando un detector de desplazamiento, y la presión del inhibidor de fotoendurecimiento y/o la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción se manipulan para mantener la película 33 sustancialmente plana. En el caso de una capa de PDMS microfluídico 35 (Fig. 4) laminado a un panel rígido o sustancialmente rígido 36, el desplazamiento de la capa de PDMS microfluídico 35 no es un problema.In preferred examples, during continuous mode of operation, photoresist inhibitor 47 continues to permeate film 33 and maintain dead zone 41 preferably at a substantially constant build axis height (z), to ensure that photoresist material 25 solidifies. enough to connect each layer to the previous layer of the object. In certain preferred examples, the displacement of the film 33 is monitored using a displacement detector, and the pressure of the photoresist and/or the speed dz/dt of the build platform are manipulated to keep the film 33 substantially flat. In the case of a microfluidic PDMS layer 35 (FIG. 4) laminated to a rigid or substantially rigid panel 36, displacement of the microfluidic PDMS layer 35 is not a problem.

La frecuencia de conmutación cuando el área de sección transversal es mayor que 2,5 cm2 es de tres (3) capas. Por lo tanto, la etapa 1028 determina si el procedimiento continuo se ha llevado a cabo para tres capas dividiendo la suma de los períodos de exposición transcurridos ZPe/3 por 3 para determinar si el resultado es 1 (suponiendo que Pe se inicializó a cero cuando comenzó la etapa 1024). Cada vez que transcurre el tiempo de exposición te, el número de períodos de exposición IP e se incrementa en uno. Por lo tanto, si se utiliza un tiempo de exposición te de dos (2) segundos, cada vez que transcurren dos segundos adicionales, el número de períodos de exposición IP e se incrementa en uno. Por lo tanto, en la etapa 1028, una vez que han transcurrido tres períodos de exposición, el valor de ZPe/3 tendrá un valor de 1, lo que hace que la etapa 1028 devuelva un valor de "SÍ". The switching frequency when the cross-sectional area is greater than 2.5 cm 2 is three (3) layers. Therefore, step 1028 determines if the continuous procedure has been carried out for three layers by dividing the sum of the elapsed exposure periods ZP e /3 by 3 to determine if the result is 1 (assuming that P e was initialized to zero when step 1024 began). Each time the exposure time t e elapses, the number of IP exposure periods e is increased by one. Therefore, if an exposure time t e of two (2) seconds is used, each time an additional two seconds elapses, the number of exposure periods IP e is increased by one. Therefore, at step 1028, after three exposure periods have elapsed, the value of ZP e /3 will have a value of 1, causing step 1028 to return a value of "YES".

Cuando la etapa 1028 devuelve un valor de SÍ, el control se transfiere a la etapa 1030 para comenzar el modo de funcionamiento discontinuo. Como se mencionó anteriormente, durante el modo de funcionamiento discontinuo, el generador de patrones 37 proyecta imágenes de energía de solidificación en la superficie orientada hacia abajo 27 de material fotoendurecible 25 solo cuando la plataforma de construcción 26 es estacionaria. Después de solidificarse cada capa, la plataforma de construcción 26 se eleva una distancia W, que es mayor que el espesor de capa Az, para permitir que el material fotoendurecible no solidificado 25 llene el espacio entre la superficie orientada hacia abajo 29 del objeto 24 y la película 33 (Fig. 1B).When step 1028 returns a value of YES, control is transferred to step 1030 to begin the batch mode of operation. As mentioned above, during the batch mode of operation, the pattern generator 37 projects solidification energy images onto the downward-facing surface 27 of photoresist material 25 only when the build platform 26 is stationary. After each layer solidifies, the build platform 26 is raised a distance W, which is greater than the layer thickness Az, to allow the unsolidified photoresist material 25 to fill the space between the downward-facing surface 29 of the object 24 and movie 33 (FIG. 1B).

La etapa 1032 se lleva a cabo después de que cada capa se solidifique para determinar si el objeto está completo (es decir, k = Kmax). Si el objeto está completo, el procedimiento termina. De lo contrario, la etapa 1034 se lleva a cabo para determinar si se ha alcanzado la frecuencia de conmutación de tres (3) (es decir, ZPe/3 es 1, suponiendo que ZPe se inicializó a cero al comienzo de la etapa 1030). Si se ha alcanzado la frecuencia de conmutación de 3, el control se transfiere a la etapa 1024 y el proceso continúa.Step 1032 is performed after each layer solidifies to determine if the object is complete (ie, k = K max ). If the object is complete, the procedure ends. Otherwise, step 1034 is performed to determine if the switching frequency of three (3) has been reached (i.e., ZP e /3 is 1, assuming ZP e was initialized to zero at the beginning of step 1030). If the switching frequency of 3 has been reached, control is transferred to step 1024 and the process continues.

Si no se excede el umbral de área de 2,5 cm2 , la etapa 1018 devuelve un valor de NO y el control se transfiere a la etapa 1020. En la etapa 1020, el área de sección transversal más grande Amax del objeto 24 se compara con un valor umbral de 1,5 cm2. Si la etapa 1020 devuelve un valor de SÍ, el control se transfiere a la etapa 1036 y se inicia el modo de funcionamiento continuo. Las etapas 1036, 1040 y 1044 funcionan de la misma manera que las etapas 1024, 1026 y 1028, respectivamente, excepto que la frecuencia de conmutación en la etapa 1044 es de cinco (5) capas. Por lo tanto, en la etapa 1036 se inicia el modo de funcionamiento continuo y cada vez que transcurre un período de exposición Pe, se determina si la construcción del objeto ha finalizado. Etapa 1040. Si la construcción del objeto ha finalizado, la etapa 1040 devuelve un valor de SÍ y el procedimiento termina. De lo contrario, el control se transfiere a la etapa 1044 y el número de períodos transcurridos Pe en el modo de funcionamiento continuo actual se divide por la frecuencia de conmutación de cinco (5) capas. Si IP e/5 no es uno (la etapa 1044 devuelve un valor de NO), el control se transfiere a la etapa 1036 y el modo continuo actual continúa. Si IP e/5 es uno (suponiendo que ZPe se inicializa a cero cuando comienza la etapa 1036), la etapa 1044 devuelve un valor de SÍ y el control se transfiere a la etapa 1038 para comenzar el modo de funcionamiento discontinuo, que se lleva a cabo como se describe en la etapa 1030. Después de que se forme cada capa, la etapa 1042 determina si el objeto está completo (es decir, k=Kmax). Si la etapa 1042 devuelve un valor de SÍ, el procedimiento termina. De lo contrario, el control se transfiere a la etapa 1046 para determinar si se ha alcanzado la frecuencia de conmutación entre modos (cinco). Si se ha alcanzado, el control se transfiere a la etapa 1036 para conmutar al modo de funcionamiento continuo. Si la etapa 1046 devuelve un valor de NO, el control se transfiere a la etapa 1038 para continuar con el modo de funcionamiento discontinuo actual.If the area threshold of 2.5 cm 2 is not exceeded, step 1018 returns a value of NO and control passes to step 1020. At step 1020, the largest cross-sectional area A max of object 24 it is compared with a threshold value of 1.5 cm 2 . If step 1020 returns a value of YES, control is transferred to step 1036 and the continuous mode of operation is initiated. Stages 1036, 1040, and 1044 function in the same manner as stages 1024, 1026, and 1028, respectively, except that the switching frequency in stage 1044 is five (5) layers. Therefore, at step 1036, the continuous operation mode is started, and each time an exposure period P e elapses, it is determined whether the construction of the object is finished. Step 1040. If the construction of the object is complete, step 1040 returns a value of YES and the procedure ends. Otherwise, control is transferred to step 1044 and the number of elapsed periods P e in the current continuous mode of operation is divided by the five (5) layer switching frequency. If IP e /5 is not one (step 1044 returns a value of NO), control is transferred to step 1036 and the current continuous mode continues. If IP e /5 is one (assuming ZP e is initialized to zero when step 1036 begins), step 1044 returns a value of YES and control is transferred to step 1038 to begin the batch mode of operation, which is performed as described in step 1030. After each layer is formed, step 1042 determines whether the object is complete (ie, k=K max ). If step 1042 returns a value of YES, the procedure ends. Otherwise, control passes to step 1046 to determine if the mode switching frequency (five) has been reached. If reached, control is transferred to step 1036 to switch to the continuous mode of operation. If step 1046 returns a value of NO, control is transferred to step 1038 to continue the current batch mode of operation.

Si la etapa 1020 devuelve un valor de NO, entonces el área de sección transversal más grande Amax está por debajo de un umbral donde se produce la conmutación entre modos y se puede usar un modo continuo para todo el objeto. En ese caso, el control se transfiere a la etapa 1022 para entrar en un modo de funcionamiento continuo. Después de cadâ período de exposición Pe, la etapa 1025 determina si el objeto está completo. Si la etapa 1025 devuelve un valor de SÍ, el procedimiento termina. De lo contrario, el modo de funcionamiento continuo continúa.If step 1020 returns a value of NO, then the largest cross-sectional area A max is below a threshold where mode switching occurs and a continuous mode can be used for the entire object. In that case, control is transferred to step 1022 to enter a continuous mode of operation. After each exposure period P e , step 1025 determines if the object is complete. If step 1025 returns a value of YES, the procedure ends. Otherwise, continuous operation mode continues.

EJEMPLO 1EXAMPLE 1

El uso de la conmutación entre modos, tal como en el procedimiento ejemplar de la Fig. 5, permite que los objetos cuya área de sección transversal máxima excede determinados umbrales se construyan más rápidamente de lo que sería el caso si se usara un modo continuo a lo largo de la construcción del objeto. Este es el caso porque la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción es constante a lo largo de la construcción del objeto y debe establecerse lo suficientemente baja como para formar el área de sección transversal continua más grande Amax sin agotar la zona muerta 41.The use of switching between modes, such as in the exemplary procedure of Fig. 5, allows objects whose maximum cross-sectional area exceeds certain thresholds to be built more quickly than would be the case if a continuous mode were used. throughout the construction of the object. This is the case because the build platform velocity dz/dt is constant throughout the object build and must be set low enough to form the largest continuous cross-sectional area A max without exhausting the dead zone 41 .

Un objeto se construye en capas de 50 micras (es decir, Az = 50p) utilizando (i) un modo de funcionamiento enteramente continuo y (ii) conmutación entre modos. El objeto se construye utilizando ambas técnicas en el mismo sistema 20 y tiene un área de sección transversal continua más grande de 2,5 cm2. Con el fin de evitar la expansión de la zona muerta 41, el tiempo de exposición te se establece en 15 segundos, lo que produce una velocidad (dz/dt) de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción de 50/15 = 3,33 p/s. En otras palabras, durante el modo de funcionamiento continuo, la plataforma de construcción 26 tarda 15 segundos en desplazarse 50 micras. La velocidad se mantiene en la formación de todo el objeto.An object is built in 50 micron layers (ie Az = 50p) using (i) an entirely continuous mode of operation and (ii) switching between modes. The object is built using both techniques on the same system 20 and has a larger continuous cross-sectional area of 2.5 cm2. In order to avoid expansion of the dead zone 41, the exposure time t e is set to 15 seconds, which produces a velocity ( dz/dt) of the build platform along the build axis of 50/ 15 = 3.33 p/s. In other words, during the continuous mode of operation, it takes 15 seconds for the build platform 26 to travel 50 microns. The speed is maintained in the formation of the entire object.

Mediante el uso de conmutación entre modos con una frecuencia de conmutación entre modos de cinco (5) capas (de 50 p cada una) y un desplazamiento posterior a la solidificación W de 3 mm, el tiempo de exposición te puede establecerse en 3-5 segundos. En el modo discontinuo, cada capa tarda aproximadamente 10-12 segundos en formarse, lo que incluye hacer que la plataforma de construcción recorra la distancia W y llevarla a W-Az, solidificar la capa y separar el objeto de la capa. En ambas pasadas (i) y (ii) se utiliza la misma presión de oxígeno (inhibidor). Usando la conmutación entre modos, el objeto se completa en 57 minutos. Mediante el movimiento continuo durante toda la construcción, el objeto se completa en 2 horas y 4 minutos. Como resultado, la conmutación entre modos permite que el objeto se construya significativamente más rápido de lo que sería el caso si se usara un funcionamiento solamente continuo o solamente discontinuo. By using mode switching with a mode switching frequency of five (5) layers (of 50 p each) and a post-solidification offset W of 3 mm, the exposure time t e can be set to 3- 5 seconds. In batch mode, each layer takes approximately 10-12 seconds to build, which includes moving the build platform the distance W to W-Az, solidifying the layer, and separating the object from the layer. In both passes (i) and (ii) the same pressure of oxygen (inhibitor) is used. Using mode switching, the object is completed in 57 minutes. By continuously moving throughout the construction, the object is completed in 2 hours and 4 minutes. As a result, switching between modes allows the object to be built significantly faster than would be the case if only continuous or only discontinuous operation were used.

Con referencia ahora a las Figs. 6, 7 y 10, ahora se describirá otro procedimiento para evitar la expansión excesiva de la zona muerta 41, que no forma parte de la presente invención.Referring now to Figs. 6, 7 and 10, another method for preventing excessive expansion of the dead zone 41 will now be described, which does not form part of the present invention.

De acuerdo con el procedimiento, las regiones continuas independientes del objeto dentro de una capa que tienen diferentes valores de área de superficie y esbeltez se exponen a energía de solidificación para diferentes tiempos de exposición. Una "región continua independiente" es una región de una capa de objeto en el plano x-y que es ininterrumpida y no está conectada a otra región del objeto en esa capa. Un mapa de bits se puede utilizar para representar gráficamente datos de imágenes al representar la intensidad de píxeles en diferentes ubicaciones x-y para una capa. De acuerdo con el procedimiento, se identifican parámetros geométricos que indican que el tamaño y la forma del objeto pueden causar perturbaciones de fluido que dan como resultado una caída de presión en torno a la periferia del objeto a menos que se reduzca la velocidad de la plataforma de construcción 26 y se aumente el tiempo de exposición. En general, los parámetros se utilizan para seleccionar aquellas regiones continuas independientes que requieren velocidades de plataforma de construcción más lentas y tiempos de exposición más largos, lo que a su vez dictamina qué regiones continuas independientes se examinan para determinar un tiempo de exposición. Se puede utilizar una variedad de parámetros diferentes. Tres parámetros analizados a continuación son el área de superficie, la esbeltez o esbeltez inversa, y la relación del área de vacío interno con el área de contorno externo.According to the method, object-independent continuous regions within a layer having different values of surface area and slenderness are exposed to solidification energy for different exposure times. An "independent continuous region" is a region of an object layer in the x-y plane that is uninterrupted and not connected to another region of the object in that layer. A bitmap can be used to graphically represent image data by plotting the intensity of pixels at different x-y locations for a layer. According to the procedure, geometric parameters are identified that indicate that the size and shape of the object can cause fluid disturbances that result in a pressure drop around the periphery of the object unless the platform velocity is reduced. of construction 26 and the exposure time is increased. In general, the parameters are used to select those independent continuous regions that require slower build platform speeds and longer exposure times, which in turn dictates which independent continuous regions are examined to determine an exposure time. A variety of different parameters can be used. Three parameters discussed below are surface area, slenderness or inverse slenderness, and the ratio of internal void area to external boundary area.

El "área de superficie" es el área en el plano x-y de la región continua independiente definida por los contornos externos del área (es decir, no se restan las áreas de vacío interno). Tal como se usa en el presente documento, el término "área de superficie" es sinónimo de "área de superficie de contorno exterior". Como se conoce en la técnica, cuanto mayor es un área que empuja contra un fluido, mayor es la presión. A medida que aumenta el área de superficie (si no hay vacíos o en un área de vacío constante), la presión en el perímetro del objeto tridimensional disminuye, lo que provoca una caída de presión entre el suministro del inhibidor de fotoendurecimiento y el objeto, lo que da lugar a un aumento del caudal del inhibidor. La "esbeltez" (representada como "G" en el presente documento) es la relación del área de superficie de una región continua independiente con la longitud del perímetro de la región. La esbeltez refleja el hecho de que para un área de objeto dada, los objetos que son sustancialmente más grandes en una dimensión con respecto a otros pueden crear menos perturbaciones de fluido cuando se mueven en un volumen de material solidificable. También se puede utilizar "esbeltez inversa", y como se hace referencia en el presente documento, se define como el cuadrado de la longitud del contorno de una región continua independiente dividido por el área de superficie de la región. El término "criterio de esbeltez" abarca tanto la esbeltez como la esbeltez inversa. En determinados ejemplos del presente documento, el área de superficie, la esbeltez (o esbeltez inversa) y la relación del área de vacío interno con respecto al área de contorno externo se utilizan para determinar si se incluye una región continua independiente en un conjunto de regiones utilizadas para determinar un tiempo de exposición. Los parámetros se comparan con varios criterios para tomar esta determinación.The "surface area" is the area in the x-y plane of the independent continuous region defined by the outer boundaries of the area (ie, the inner void areas are not subtracted). As used herein, the term "surface area" is synonymous with "outer boundary surface area." As is known in the art, the larger an area that pushes against a fluid, the greater the pressure. As the surface area increases (whether there are no voids or in a constant void area), the pressure at the perimeter of the three-dimensional object decreases, causing a pressure drop between the photohardening inhibitor supply and the object, which results in an increase in inhibitor flow rate. "Slenderness" (represented as "G" herein) is the ratio of the surface area of an independent continuous region to the length of the region's perimeter. Slenderness reflects the fact that for a given object area, objects that are substantially larger in one dimension relative to others can create fewer fluid disturbances when moving in a volume of solidifiable material. "Inverse slenderness" can also be used, and as referred to herein, is defined as the square of the length of the contour of an independent continuous region divided by the surface area of the region. The term "slenderness criterion" encompasses both slenderness and inverse slenderness. In certain examples herein, surface area, slenderness (or inverse slenderness), and the ratio of internal void area to external boundary area are used to determine whether to include an independent continuous region in a set of regions. used to determine an exposure time. The parameters are compared to various criteria to make this determination.

Aunque grandes áreas de superficie pueden afectar el tiempo de exposición requerido y a la velocidad de la plataforma de construcción, la situación puede ser diferente para una región continua independiente con una cantidad significativa de espacio vacío en la misma porque el material solidificable puede fluir a través de los orificios. Por lo tanto, la relación de la suma de las áreas de vacío interno en una región continua independiente con respecto al área de superficie de contorno externo de la región (denominada a veces "relación de vacío" o "relación" en el presente documento) también se describe en el presente documento como un parámetro geométrico utilizado para determinar si una región continua independiente particular debe considerarse al determinar un tiempo de exposición o una velocidad de plataforma de construcción. Una relación baja indica que se debe incluir la región. En la FIG. 7, el mapa de bits n tiene cuatro regiones continuas independientes. Las cuatro regiones continuas independientes se solidifican durante un tiempo de exposición te. Dos de las mismas se solidifican durante un tiempo de exposición acumulado de te + tn i, y una de las mismas se solidifica durante un tiempo de exposición acumulado de te + tn i + tn2. Además, la plataforma de construcción 26 se mueve durante un tiempo muerto td mientras no se proyecta energía de solidificación suficiente para solidificar el material solidificable. Por lo tanto, como se muestra en la Fig. 6, para una única capa del objeto que tiene un espesor de Az, la plataforma de construcción recorre una distancia Az a lo largo del eje de construcción durante un tiempo acumulado td + te + tn i + tn2. Por lo tanto, la velocidad de movimiento de la plataforma de construcción 26 a lo largo del eje de construcción (z) es dz/dt = úz/(td + te + tn i + tn2). Tal como se describió anteriormente, cuando se utilizan determinados recipientes de material solidificable, tal como el recipiente 28 de la Fig. 1B, la presión del inhibidor en la cámara 46 se puede ajustar para mantener la película 33 sustancialmente plana. Además, si la presión alcanza un límite alto o bajo, la velocidad de movimiento de la plataforma de construcción 26 a lo largo del eje de construcción (z) se puede ajustar para mantener la película 33 sustancialmente plana. En tales casos, si se ajusta la velocidad de la plataforma de construcción 26, el tiempo muerto td también se ajusta preferentemente para mantener constante el espesor de capa Az .Although large surface areas can affect the required exposure time and the speed of the build platform, the situation may be different for an independent continuous region with a significant amount of void space in it because the solidifiable material can flow through. the holes. Thus, the ratio of the sum of the internal void areas in an independent continuous region to the external boundary surface area of the region (sometimes called the "void ratio" or "ratio" herein) is also described herein as a geometric parameter used to determine whether a particular independent continuous region should be considered when determining an exposure time or build platform speed. A low ratio indicates that the region should be included. In FIG. 7, bitmap n has four independent continuous regions. The four independent continuous regions solidify during an exposure time t e . Two of them solidify during an accumulated exposure time of t e + t ni , and one of them solidifies during an accumulated exposure time of t e + t ni + t n 2 . In addition, the build platform 26 moves during a dead time t d while insufficient solidification energy is projected to solidify the solidifiable material. Therefore, as shown in Fig. 6, for a single object layer having thickness Az, the build platform travels a distance Az along the build axis for a cumulative time t d + t e + t ni + t n2 . Therefore, the speed of movement of the build platform 26 along the build axis (z) is dz/dt = uz/ ( td + t e + t ni + tn 2 ). As described above, when certain containers of solidifiable material are used, such as container 28 of Fig. 1B, the pressure of inhibitor in chamber 46 can be adjusted to keep film 33 substantially flat. Furthermore, if the pressure reaches a high or low limit, the speed of movement of the build platform 26 along the build axis (z) can be adjusted to keep the film 33 substantially flat. In such cases, if the speed of the build platform 26 is adjusted, the dead time t d is also preferably adjusted to keep the layer thickness A z constant.

En ejemplos preferidos, el tiempo muerto td se determina por la esbeltez (o esbeltez inversa) de un determinado subconjunto de regiones continuas independientes D. En el mismo u otros ejemplos, te se determina en función de la composición del material solidificable utilizado y puede indicarse mediante un identificador de material en una base de datos asociada al sistema 20. En el mismo u otros ejemplos, el subconjunto D es un conjunto de regiones continuas independientes que satisfacen un criterio de área de superficie (>St2), un criterio de esbeltez (>Gt) o de esbeltez inversa (<G't), y una relación de área de vacío interno con respecto al área de contorno externo (<rt). El conjunto de regiones continuas independientes D utilizado para determinar el tiempo muerto td puede definirse de la siguiente manera: In preferred examples, the dead time t d is determined by the slenderness (or inverse slenderness) of a given subset of independent continuous regions D. In the same or other examples, t e is determined as a function of the composition of the solidifiable material used and may be indicated by a material identifier in a database associated with system 20. In the same or other examples, subset D is a set of independent continuous regions that satisfy a surface area (>St 2 ) criterion, a criterion slenderness (>Gt) or inverse slenderness (<G't), and a ratio of internal void area to external boundary area ( <r t ). The set of independent continuous regions D used to determine the dead time t d can be defined as follows:

Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001

donde Di es un elemento del conjunto D de regiones continuas independientes de una capa utilizada para determinar un tiempo muerto td para la capa;where D i is an element of the set D of independent continuous regions of a layer used to determine a dead time t d for the layer;

j es un índice que varía de 1 a j max que identifica aquellas regiones continuas independientes Di que pertenecen al conjunto D; j is an index ranging from 1 to j max that identifies those independent continuous regions Di that belong to the set D ;

Gai es la esbeltez de la región continua independiente i de la capa actual (mm); G ai is the slenderness of the independent continuous region i of the current layer (mm);

Gt es un umbral de esbeltez utilizado para determinar el conjunto D (mm); G t is a slenderness threshold used to determine the set D (mm);

G 'ai es una esbeltez inversa de la región continua independiente i (adimensional); G 'ai is an inverse slenderness of the independent continuous region i (dimensionless);

G't es un umbral de esbeltez inversa utilizado para determinar el conjunto D; G't is an inverse slenderness threshold used to determine the set D;

rt es el umbral de relación de vacío utilizado para determinar D¡; rt is the void ratio threshold used to determine ;

i es un índice que identifica la región continua independiente de entre todas las regiones continuas independientes en la capa. i is an index that identifies the independent continuous region among all the independent continuous regions in the layer.

El tiempo muerto se determina en función de la esbeltez máxima o la esbeltez inversa mínima del conjunto D, es decir:The dead time is determined as a function of the maximum slenderness or the minimum inverse slenderness of the set D, that is:

(4) td= f(Gmax(D) O (¡ ’min(D)) ( 4) td= f ( Gmax ( D) O ( ¡ 'min ( D))

Tiempos muertos td adecuados se determinan experimentalmente y se almacenan en una base de datos informática de procesos que los relaciona con G max o G min.Appropriate dead times t d are determined experimentally and stored in a process computer database that relates them to G max or G min.

A continuación se describirá un procedimiento alternativo para determinar el tiempo muerto td para una capa de un objeto tridimensional con referencia a la Fig. 13. De acuerdo con el procedimiento, se determina un tiempo muerto para cada región continua independiente tdi para cada capa, y el valor máximo de los tiempos muertos tdi para las regiones continuas independientes se selecciona como el tiempo muerto de capa td. Con referencia a la Fig. 13, los umbrales de área de superficie A1 y A2 se determinan experimentalmente y se utilizan para definir tres regímenes de área de superficie para una región continua independiente dada i . En el primer régimen, el área de superficie de región continua independiente Ai es mayor que cero y no mayor que el primer umbral de área de superficie A i . En el segundo régimen, A i es mayor que el primer umbral de área de superficie A1 y no mayor que un segundo umbral de área de superficie A2. En el tercer régimen, Ai es mayor que A2. An alternative procedure for determining the dead time t d for a layer of a three-dimensional object will now be described with reference to Fig. 13. According to the procedure, a dead time for each independent continuous region t di is determined for each layer , and the maximum value of the dead times t di for the independent continuous regions is selected as the layer dead time t d . Referring to Fig. 13, the surface area thresholds A 1 and A 2 are experimentally determined and used to define three surface area regimes for a given independent continuous region i . In the first regime, the independent continuous region surface area A i is greater than zero and not greater than the first surface area threshold A i . In the second regime, A i is greater than the first surface area threshold A 1 and not greater than a second surface area threshold A 2 . In the third regime, Ai is greater than A 2.

Si el área de superficie de región continua independiente A i es mayor que cero y no mayor que A i , el tiempo muerto para esa región tdi es cero independientemente de los valores de la esbeltez, esbeltez inversa o relación de área de vacío interno con respecto al área de contorno externo ("relación de vacío").If the independent continuous region surface area A i is greater than zero and not greater than A i , the dead time for that region t di is zero regardless of the values of the slenderness, inverse slenderness, or ratio of internal void area to relative to the external contour area ("void ratio").

Si el área de superficie de región continua independiente A i es mayor que el primer umbral de área de superficie A1 y no mayor que el segundo umbral de área de superficie A2 y el valor de esbeltez inversa G ¡ para la región es mayor que cero y menor que el primer umbral de esbeltez inversa G i , el tiempo muerto para la región tdi es cero. Si la esbeltez inversa para la región G'i es mayor que el primer umbral de esbeltez inversa G i , entonces el tiempo muerto de región tdi depende del valor de la relación de vacío de la región (es decir, la relación de área de vacío interno con respecto al área de contorno externo). Si la relación de vacío para la región Ri es mayor que cero y no mayor que un primer umbral de relación de vacío R i , el tiempo muerto de región tiene un primer valor tdi (1) distinto de cero. Si la relación de vacío para la región Ri es mayor que el primer umbral de relación de vacío, el tiempo muerto para la región tdi es cero. If the independent continuous region surface area A i is greater than the first threshold surface area A1 and not greater than the second threshold surface area A 2 and the inverse slenderness value G ¡ for the region is greater than zero and less than the first inverse slenderness threshold G i , the dead time for the region t di is zero. If the inverse slenderness for region G' i is greater than the first inverse slenderness threshold G i , then the region dead time t di depends on the value of the region's void ratio (i.e., the area ratio of internal void with respect to the external contour area). If the void ratio for region R i is greater than zero and not greater than a first void ratio threshold R i , the region dead time has a first non-zero value t di ( 1 ) . If the void ratio for region R i is greater than the first void ratio threshold, the dead time for region t di is zero.

Si el área de superficie de región continua independiente es mayor que el segundo umbral de área de superficie A2, y la esbeltez inversa para la región es mayor que cero y no mayor que un segundo umbral de esbeltez inversa G2 , independientemente del valor de la relación de vacío, el tiempo muerto para la región tendrá un valor tdi (2) distinto de cero. Si la esbeltez inversa para la región Gi es mayor que el segundo umbral de esbeltez inversa y no mayor que un tercer umbral de esbeltez inversa G 3, el tiempo muerto para la región tendrá un tercer valor td¡(3) distinto de cero, donde td¡(3) es menor que tdi (2). Si la esbeltez inversa para la región es mayor que el tercer umbral de esbeltez inversa G 3, y la relación de vacío R¡ es mayor que cero y no mayor que una segunda relación de vacío R2, el tiempo muerto para la región tdi tendrá un cuarto valor td¡(4) distinto de cero, donde t (4) es menor que t (2) y t (3). Sin embargo, si la relación de vacío para la región R¡ es mayor que el segundo umbral de relación de vacío R2, el tiempo muerto es cero. Por lo tanto, la tabla de la Fig. 13 define el tiempo muerto de una región continua independiente de una capa de objeto como una función continua del área de superficie A ¡, la esbeltez inversa G'¡ y la relación de vacío R¡ de la región. If the independent continuous region surface area is greater than the second threshold surface area A 2 , and the inverse slenderness for the region G , is greater than zero and not greater than a second inverse slenderness threshold G2 , regardless of the value From the void ratio, the dead time for the region will have a non-zero value t di ( 2 ) . If the inverse slenderness for the region G i is greater than the second inverse slenderness threshold and not greater than a third inverse slenderness threshold G 3 , the dead time for the region will have a nonzero third value t d ¡ ( 3 ) , where t d ¡ ( 3) is less than t di ( 2). If the inverse slenderness for the region is greater than the third inverse slenderness threshold G 3 , and the void ratio R ¡ is greater than zero and not greater than a second void ratio R 2 , the dead time for the region t di will have a fourth non-zero value t d¡ ( 4 ) , where t ( 4) is less than t ( 2) and t ( 3). However, if the void ratio for region R i is greater than the second void ratio threshold R 2 , the dead time is zero. Therefore, the table in Fig. 13 defines the dead time of an independent continuous region of an object layer as a continuous function of the surface area , the inverse slenderness G'¡ , and the void ratio of the region.

Para determinar el tiempo de exposición tn i, se identifica un primer subconjunto H de regiones continuas independientes. El conjunto H se define por aquellas regiones continuas independientes que satisfacen un criterio de área de superficie ( St3<Sa£S t4) , un criterio de esbeltez (>Gt2) o de esbeltez inversa (<G t¿), y un criterio de relación de área de vacío interno con respecto al área de contorno externo (<rt2). El conjunto de todas las regiones continuas independientes H utilizado para determinar el tiempo de exposición tn i se define de la siguiente manera: To determine the exposure time t ni , a first subset H of independent continuous regions is identified. The set H is defined by those independent continuous regions that satisfy a surface area criterion ( S t 3<S a £S t 4) , a slenderness criterion (>Gt 2 ) or an inverse slenderness criterion ( <G t¿) , and a ratio criterion of the internal void area with respect to the external contour area (<rt 2 ). The set of all independent continuous regions H used to determine the exposure time t ni is defined as follows:

donde H es un elemento del conjunto H de regiones continuas independientes de una capa utilizada para determinar un tiempo de exposición tn i;where H is an element of the set H of independent continuous regions of a layer used to determine an exposure time t ni ;

Sai es el área de superficie de la región continua independiente i en una capa de objeto actual (mm2); Sa i is the surface area of the independent continuous region i in a current object layer (mm2);

G es la esbeltez de la región continua independiente i (mm); G a, is the slenderness of the independent continuous region i (mm);

Gt2 es el umbral de esbeltez utilizado para determinar el conjunto H (mm); G t2 is the slenderness threshold used to determine the set H (mm);

G'a¡ es la esbeltez inversa de la región continua independiente i (adimensional); G' a ¡ is the inverse slenderness of the independent continuous region i (dimensionless);

G't2 es el umbral de esbeltez inversa que se puede utilizar para determinar el conjunto H (adimensional); y m es un índice que varía de 1 a mmax que identifica aquellas regiones continuas independientes Hi que pertenecen al conjunto H. G' t2 is the inverse slenderness threshold that can be used to determine the set H (dimensionless); and m is an index ranging from 1 to m max that identifies those independent continuous regions H i that belong to the set H.

El área de superficie máxima en el conjunto H puede definirse como Smax (H). El valor máximo de esbeltez en el conjunto H puede definirse como Gmax (H). La esbeltez inversa mínima puede definirse como G'min (H). El valor del tiempo de exposición tn i para el primer subconjunto de datos de objeto en la capa es una función del área máxima y la esbeltez máxima en el conjunto H y del material solidificable (identificado mediante un identificador ID de una base de datos). Por lo tanto, tn i puede definirse de la siguiente manera:The maximum surface area in the set H can be defined as S max ( H). The maximum value of slenderness in the set H can be defined as G max ( H). The minimum inverse slenderness can be defined as G' min ( H). The value of the exposure time t ni for the first object data subset in the layer is a function of the maximum area and maximum slenderness in the set H and the solidifiable material (identified by an ID from a database). Therefore, t ni can be defined as follows:

(6) tni = f(GMax(H) O G ’Mm(H), ID, Smax (H)) ( 6)tni=f ( GMax ( H) OG'Mm( H),ID,Smax ( H))

donde tn i es un tiempo de exposición (s) para el subconjunto 1 de las regiones continuas independientes de la capa actual;where t ni is an exposure time (s) for the 1-subset of the current layer's independent continuous regions;

ID es un identificador de texto que identifica el material solidificable; ID is a text identifier that identifies the solidifiable material;

Smax (H) (mm2) es el área de superficie máxima en el conjunto H; S max ( H) (mm2) is the maximum surface area in the set H;

GMax(H) es el valor de esbeltez máximo en el conjunto H (mm); G Max(H) is the maximum slenderness value in the set H (mm);

G 'Min (H) es el valor mínimo de esbeltez inversa en el conjunto H (adimensional). G 'Min ( H) is the minimum value of inverse slenderness in the set H (dimensionless).

De manera similar, se identifica un segundo subconjunto R de regiones continuas independientes que tienen un área de superficie Sai que excede el cuarto umbral:Similarly, a second subset R of independent continuous regions is identified that has a surface area S a i that exceeds the fourth threshold:

(7) Ri(n=l a Ttmax) £ (St4 < Sai, ((Ga¡ > Ga) o (G'm <G'a)) y relación <rts} ( 7) Ri ( n=la Ttmax) £ ( S t4 < Sai, (( Ga¡ > Ga) or ( G'm <G'a)) and relation <rts}

donde R¡ es un elemento del conjunto R, que es el conjunto de regiones continuas independientes utilizado para determinar el segundo tiempo de exposición de subconjunto tn2. El valor del tiempo de exposición tn2 del segundo subconjunto de datos de objeto en la capa es una función del área máxima y la esbeltez máxima Gmax (R) o la esbeltez inversa mínima G 'mín (R) en el conjunto R. Por lo tanto, tn2 se puede definir de la siguiente manera:where R ¡ is an element of the set R, which is the set of independent continuous regions used to determine the second exposure time of subset t n2 . The value of the exposure time t n2 of the second subset of object data in the layer is a function of the maximum area and the maximum slenderness G max ( R ) or the minimum inverse slenderness G ' min ( R ) in the set R. For Therefore, t n2 can be defined as follows:

(8) tn2 = f(G max(R) O G ’min(R), ID, Smax (R ) ) ( 8) tn2 = f ( G max ( R ) OG 'min ( R ), ID, Smax ( R ) )

donde tni es un tiempo de exposición (s) para el subconjunto 2 de las regiones continuas independientes de la capa actual;where t ni is an exposure time (s) for the subset 2 of the independent continuous regions of the current layer;

ID es un identificador de texto que identifica el material solidificable; ID is a text identifier that identifies the solidifiable material;

Smax (R) (mm2) es el área de superficie máxima en el conjunto R; S max ( R) (mm2) is the maximum surface area in the set R;

Gmax (R) es el valor de esbeltez máximo en el conjunto R. G max ( R) is the maximum slenderness value in the set R.

G'min (R) es el valor de esbeltez mínimo en el conjunto R. G' min ( R) is the minimum slenderness value in the set R.

Como se muestra en la Fig. 7, una única capa se expone utilizando múltiples mapas de bits. El mapa de bits n incluye todas las regiones continuas independientes de una capa, y la energía de solidificación se proyecta en la región de construcción 32 del material solidificable 25 durante el tiempo de exposición de capa completa te utilizando el mapa de bits n. El mapa de bits n1 es un primer subconjunto del mapa de bits n, y la energía de solidificación se proyecta en la región de construcción 32 de acuerdo con el mapa de bits n1 durante un tiempo de exposición de tn i. El mapa de bits n2 es un segundo subconjunto del mapa de bits n y también es un subconjunto del mapa de bits n1, y energía de solidificación se proyecta en la región de construcción 32 de acuerdo con el mapa de bits n2 durante un tiempo de exposición de tn2. As shown in Fig. 7, a single layer is exposed using multiple bitmaps. Bitmap n includes all independent continuous regions of a layer, and the solidification energy is projected into the build region 32 of solidifiable material 25 for the entire layer exposure time t e using bitmap n. Bitmap n1 is a first subset of bitmap n, and the solidification energy is projected onto the build region 32 according to bitmap n1 for an exposure time of t ni . Bitmap n2 is a second subset of bitmap n and is also a subset of bitmap n1, and solidification energy is projected into build region 32 in accordance with bitmap n2 for an exposure time of t n2 .

Con referencia a la Fig. 10, se representa un procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para fabricar un objeto tridimensional mediante la solidificación de un material solidificable. El procedimiento implica el uso de una zona muerta proporcionada por una fuente de inhibidor de fotoendurecimiento 47 que entra en un volumen del material solidificable 25 mediante la impregnación de una capa permeable de inhibidor de fotoendurecimiento 33. El inhibidor 47 entra en una superficie del material solidificable en una interfaz 27 entre el material solidificable 25 y la capa permeable a inhibidor de fotoendurecimiento 33. El sistema 20 ejemplar se puede utilizar con cualquiera de los recipientes de material solidificable de las Figs. 2-4, por ejemplo.Referring to Fig. 10, there is shown a method, which is not part of the present invention, for manufacturing a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material. The method involves the use of a dead zone provided by a source of photoresist inhibitor 47 entering a volume of the settable material 25 by impregnation of a permeable layer of photoresist inhibitor 33. The inhibitor 47 enters a surface of the settable material at an interface 27 between the settable material 25 and the photoresist inhibitor permeable layer 33. The exemplary system 20 can be used with any of the settable material containers of Figs. 2-4, for example.

En la etapa 1050, los datos de objeto son leídos por un ordenador de procesos para todo el objeto. Esto también puede ocurrir una capa a la vez en lugar de como una única etapa. El espesor de capa Az seleccionado que define la resolución del objeto se lee en la etapa 1052. En la etapa 1054 se lee un ID de material ("ID") identificador de material solidificable. At step 1050, the object data is read by a process computer for the entire object. This can also occur one layer at a time rather than as a single stage. The selected Az layer thickness that defines the resolution of the object is read at step 1052. At step 1054, a material ID ("ID") that identifies the solidifiable material is read.

En determinados ejemplos, una base de datos se mantiene en un almacenamiento legible por ordenador conectado de forma operativa a un ordenador de procesos asociado al sistema 20. La base de datos relaciona identificadores de material solidificable (ID) con tiempos de exposición de capa completa por unidad de profundidad de curado fe/Az. Etapa 1056. Los tiempos de exposición de capa completa por unidad de profundidad de curado fe/Az se determinan experimentalmente para cada ID mediante la proyección de energía de solidificación en un área especificada y se relacionan entre sí en una base de datos a la que accede el ordenador de procesos. En la etapa 1058, el índice de capa k se inicializa a un valor de cero. El índice de capa identifica de forma única una posición a lo largo del eje de construcción (z) en la que se produce la solidificación. El índice de capa se incrementa en uno en la etapa 1060. In certain examples, a database is maintained in computer-readable storage operatively connected to a process computer associated with system 20. The database relates solidifiable material identifiers (IDs) to full layer exposure times by curing depth unit f e /Az. Step 1056. Full layer exposure times per unit depth of cure f e /Az are determined experimentally for each ID by projecting solidification energy over a specified area and are related to each other in a database to which accesses the process computer. At step 1058, the layer index k is initialized to a value of zero. The layer index uniquely identifies a position along the build axis (z) where solidification occurs. The layer index is incremented by one at step 1060.

Para la capa actual (definida por el valor actual de k), el área de superficie Sai de cada región continua independiente se determina en la etapa 1062. El índice i identifica de forma única cada región continua independiente en la capa. Si ninguna de las regiones continuas independientes tiene un área de superficie que excede un primer umbral Sf i (etapa 1064), el control se transfiere a la etapa 1066 y el modo continuo se utiliza para toda la capa. En el modo continuo, se utiliza un mapa de bits que define toda la capa durante el tiempo de exposición fe a medida que la plataforma de construcción 26 se mueve a lo largo del eje de construcción (z) a una velocidad igual a Az/fe. Cuando se completa la capa (es decir, cuando la plataforma de construcción 26 ha recorrido la distancia Az), el control se transfiere a la etapa 1060 para comenzar la siguiente capa. Por lo tanto, para capas con regiones continuas independientes relativamente pequeñas, se puede utilizar un único tiempo de exposición fe con un mapa de bits de capa completa (mapa de bits n). For the current layer (defined by the current value of k), the surface area S a i of each independent continuous region is determined at step 1062. The index i uniquely identifies each independent continuous region in the layer. If none of the independent continuous regions have a surface area that exceeds a first threshold Sfi (step 1064), control is transferred to step 1066 and continuous mode is used for the entire layer. In continuous mode, a bitmap defining the entire layer is used during the exposure time f e as the build platform 26 moves along the build axis (z) at a speed equal to Az/ f e . When the layer is complete (ie, when the build platform 26 has traveled the distance Az), control is transferred to step 1060 to start the next layer. Therefore, for layers with relatively small independent continuous regions, a single exposure time f e can be used with a full layer bitmap (bitmap n).

Si en la etapa 1064 al menos una región continua independiente de la capa tiene un área de superficie Sai que excede el primer valor umbral de Sf i , en las etapas 1068-1094 se utiliza el procedimiento de múltiples mapas de bits ejemplificado por las Figs. 6 y 7. Se identifica un conjunto de regiones continuas independientes D para las cuales el área de superficie Sai excede un segundo umbral de área de superficie Sf2 (que puede ser el mismo valor que Sf i) (etapa 1068). El conjunto D es el conjunto de regiones que se utilizará para determinar el tiempo muerto fd. If in step 1064 at least one independent continuous region of the layer has a surface area S ai that exceeds the first threshold value of S fi , in steps 1068-1094 the multiple bitmap procedure exemplified by Figs. . 6 and 7. A set of independent continuous regions D for which the surface area S a i exceeds a second threshold surface area S f 2 (which may be the same value as S fi ) is identified (step 1068). Set D is the set of regions that will be used to determine the dead time f d.

El procedimiento anterior solo se utiliza para aquellas capas que tienen al menos una región continua independiente con un área de superficie que excede un primer umbral determinado. De otro modo, la capa se solidifica de acuerdo con los datos de capa para toda la capa durante un tiempo de exposición fe a medida que la plataforma de construcción se mueve de forma continua a una velocidad de dz/df = Az/fe (etapa 1066). Se ha descubierto que al reducir la velocidad del movimiento de la plataforma de construcción 26 (aumentando el tiempo de exposición acumulado), la reducción de presión en la periferia del objeto con respecto a la ubicación en la que el inhibidor 47 entra en el material solidificable 25 disminuye, lo que hace que la caída de presión y el caudal del inhibidor en el material solidificable 25 disminuyan con respecto a lo que sería el caso si la plataforma de construcción se moviera a una velocidad continua. Disminuir (o evitar el aumento de) el caudal del inhibidor 47 evita la expansión de la zona muerta 41 y reduce la probabilidad de formación de canales a través del objeto y la deslaminación del objeto.The above procedure is only used for those layers that have at least one independent continuous region with a surface area that exceeds a first given threshold. Otherwise, the layer solidifies according to the layer data for the entire layer during an exposure time f e as the build platform moves continuously at a speed of dz/df = Az/f e (step 1066). It has been found that by slowing the movement of the build platform 26 (increasing the cumulative exposure time), the reduction in pressure at the periphery of the object relative to the location where the inhibitor 47 enters the settable material 25 decreases, which causes the pressure drop and inhibitor flow rate in the settable material 25 to decrease relative to what would be the case if the build platform moved at a continuous speed. Decreasing (or avoiding increasing) the flow rate of inhibitor 47 prevents expansion of dead zone 41 and reduces the likelihood of channeling through the object and delamination of the object.

El tiempo de exposición de "capa completa" fe es un tiempo de exposición durante el cual se solidifican todas las regiones del material solidificable que se van a solidificar. En ejemplos preferidos, fe se selecciona en función de los materiales solidificables que se utilizan. En determinados ejemplos, el sistema 20 incluye un ordenador con una base de datos que relaciona valores de fe con identificadores de materiales ID. The "full layer" exposure time f e is an exposure time during which all regions of the curable material to be solidified solidify. In preferred examples, f e is selected based on the settable materials that are used. In certain examples, system 20 includes a computer with a database that relates values of f e to material identifiers ID.

Para aquellas capas con al menos una región continua independiente con un área de superficie que excede el primer umbral, el mapa de bits se subdivide en función del área de superficie y la esbeltez de las diversas regiones continuas independientes. Se identifica un primer conjunto de regiones continuas independientes D, cuyos elementos Di cumplen los criterios de la ecuación (3). Cada elemento Di del conjunto D tiene un índice i asociado al mismo, y hay j = 1 a j max elementos del conjunto D. En la etapa 1070 se determina el tiempo muerto fd. El tiempo muerto fd es una función del valor de esbeltez máximo (Gmax) o del valor mínimo de esbeltez invertida (G’min) para cualquiera de las regiones continuas independientes Di en el conjunto D. En determinados ejemplos, el sistema 20 está conectado de forma operativa a una base de datos que relaciona valores de tiempo muerto fd con valores de esbeltez máximos Gmax (D) asociados a áreas de superficie Sai en o por encima de un umbral especificado St2. El tiempo muerto se puede determinar utilizando una variedad de funciones diferentes. Por ejemplo, podría ser una función continua o discontinua del área de superficie máxima y de la esbeltez invertida más pequeña (o la esbeltez máxima) del conjunto D (para un material solidificable dado). La ecuación (4) (anterior) es meramente ejemplar. La tabla de la Fig. 13 también podría usarse para determinar el tiempo muerto de capa fd como se describió anteriormente.For those layers with at least one independent continuous region with a surface area that exceeds the first threshold, the bitmap is subdivided based on the surface area and slenderness of the various independent continuous regions. A first set of independent continuous regions D is identified, whose elements D i meet the criteria of equation (3). Each element D i of set D has an index i associated with it, and there are j = 1 a j max elements of set D. In step 1070, the dead time f d is determined. The dead time f d is a function of the maximum slenderness value ( G max ) or the minimum reverse slenderness value ( G' min ) for any of the independent continuous regions D i in the set D. In certain examples, the system 20 is operatively connected to a database that relates dead time values f d to maximum slenderness values G max ( D ) associated with surface areas S a i at or above a specified threshold S t2 . Dead time can be determined using a variety of different functions. For example, it could be a continuous or discontinuous function of the maximum surface area and the smallest inverted slenderness (or maximum slenderness) of the set D (for a given solidifiable material). Equation (4) (above) is merely exemplary. The table in Fig. 13 could also be used to determine the layer dead time f d as described above.

En la etapa 1072 se identifica un primer subconjunto de regiones continuas independientes H (ecuación (5)) que definirá el mapa de bits n1. Un procedimiento ejemplar para determinar qué elementos H pertenecen al conjunto H se proporciona mediante la ecuación (5).At step 1072, a first subset of independent continuous regions H (equation (5)) is identified that will define bitmap n1. An exemplary procedure for determining which elements H belong to the set H is provided by equation (5).

En la etapa 1076 se determina el primer tiempo de exposición de subconjunto fn i . El valor de fn i se puede determinar de una variedad de maneras diferentes utilizando funciones continuas o discontinuas del área de superficie y la esbeltez (o la esbeltez invertida) de las regiones continuas independientes H que comprenden el conjunto H (para un material solidificable dado). La ecuación (6) es un ejemplo. En la ecuación (6), el primer tiempo de exposición de subconjunto fn i es una función del material solidificable, la esbeltez máxima o la esbeltez mínima invertida, y el área de superficie máxima Sm ax de las regiones continuas independientes que comprenden el conjunto H. El valor de fn i es una función de la esbeltez máxima Gmax(H) o la esbeltez mínima invertida G'min (H) de las regiones continuas independientes en el conjunto H, el material solidificable (ID) y el área de superficie máxima Smaxde cualquiera de las regiones continuas independientes en el conjunto H (ecuación (5)).In step 1076, the first subset exposure time f ni is determined. The value of f ni can be determined in a variety of different ways using continuous or discontinuous functions of the surface area and the slenderness (or the inverted slenderness) of the independent continuous regions H that comprise the set H (for a given solidifiable material) . Equation (6) is an example. In equation (6), the first subset exposure time f ni is a function of the solidifiable material, the maximum slenderness or the minimum inverted slenderness, and the maximum surface area Smax of the independent continuous regions comprising the set H. The value of f ni is a function of the maximum slenderness Gmax ( H) or the minimum inverted slenderness G'min ( H) of the independent continuous regions in the set H, the solidifiable material (ID), and the maximum surface area Smax of any of the continuous regions independent in the set H (equation (5)).

En la etapa 1078 se identifica un segundo subconjunto de regiones continuas independientes R (ecuación (7)) que definirá el mapa de bits n2. Cada elemento tiene un valor de índice i asociado al mismo y tiene un área de superficie Sai que está por encima de un cuarto umbral St4. At step 1078, a second subset of independent continuous regions R (equation (7)) is identified that will define bitmap n2. Each element R, has an index value i associated with it and has a surface area Sai that is above a fourth threshold St4.

En la etapa 1082 se determina el segundo tiempo de exposición de subconjunto tn2. El valor de tn2 se puede determinar de una variedad de maneras diferentes utilizando funciones continuas o discontinuas del área de superficie y la esbeltez (o la esbeltez invertida) de las regiones continuas independientes que comprenden el conjunto R (para un material solidificable dado). La ecuación (8) es un ejemplo. En la ecuación (8), el segundo tiempo de exposición de subconjunto tn2 es una función del material solidificable, la esbeltez máxima o la esbeltez invertida mínima y el área de superficie máxima Smax de las regiones continuas independientes que comprenden el conjunto R. En el ejemplo de la Fig. 6, el cambio de posición en el eje de construcción (z) de la plataforma de construcción 26 con respecto al tiempo es constante. Por lo tanto, la velocidad dz/dt de la plataforma de construcción puede calcularse (etapa 1084) de la siguiente manera:In step 1082, the second subset exposure time tn 2 is determined. The value of tn 2 can be determined in a variety of different ways using continuous or discontinuous functions of the surface area and the slenderness (or the inverted slenderness) of the independent continuous regions R , that comprise the set R (for a given solidifiable material ). Equation (8) is an example. In equation (8), the second subset exposure time tn 2 is a function of the solidifiable material, the maximum slenderness or the minimum inverted slenderness, and the maximum surface area Smax of the independent continuous regions R , comprising the set R In the example of Fig. 6, the change in position in the build axis (z) of the build platform 26 with respect to time is constant. Therefore, the speed dz/dt of the build platform can be calculated (step 1084) as follows:

(9) dz/dt = Az/(td te luí h¡2j ( 9) dz/dt = Az/ ( td te luí h¡2j

donde dz/dt es la velocidad de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción (mm/s);where dz/dt is the speed of the build platform along the build axis (mm/s);

Az = espesor de capa (micras)Az = layer thickness (microns)

td = tiempo muerto (segundos) td = dead time (seconds)

te= tiempo de exposición de capa completa (segundos) te= full layer exposure time (seconds)

tni= primer tiempo de exposición de subconjunto (segundos) tni= first subset exposure time (seconds)

tn2= segundo tiempo de exposición de subconjunto (segundos)tn 2 = second subset exposure time (seconds)

En la etapa 1086, la plataforma de construcción se mueve durante el tiempo muerto td durante el cual el generador de patrones 37 no proyecta energía de solidificación suficiente para solidificar el material solidificable 25. A continuación, en la etapa 1088, el generador de patrones proyecta el mapa de bits de capa completa (mapa de bits n de la Fig. 7) durante el tiempo de exposición de capa completa te, exponiendo así todas las regiones continuas independientes de solidificación en la capa. En la etapa 1090, el primer subconjunto H y el segundo subconjunto R de regiones continuas independientes se solidifican durante el primer tiempo de exposición de subconjunto tni. En la etapa 1092 se expone el conjunto R durante el segundo tiempo de exposición de subconjunto tn2. At step 1086, the build platform moves during the dead time td during which the pattern generator 37 does not project sufficient setting energy to solidify the settable material 25. Next, at step 1088, the pattern generator projects the full layer bitmap (bitmap n of Fig. 7) over the full layer exposure time te, thus exposing all independent continuous regions of solidification in the layer. In step 1090, the first subset H and the second subset R of independent continuous regions are solidified during the first subset exposure time tni. In step 1092, the set R is exposed during the second subset exposure time tn 2 .

Si la última capa se ha completado, el índice de capa k habrá alcanzado su valor máximo kmax, y el proceso termina (etapa 1094). De lo contrario, el control se transfiere a la etapa 1060 y se procesa la siguiente capa.If the last layer is complete, the layer index k will have reached its maximum value kmax, and the process ends (step 1094). Otherwise, control passes to step 1060 and the next layer is processed.

En algunos casos, el accionador y el motor utilizados para mover la plataforma de construcción 26 estarán limitados en la velocidad mínima dz/dt de la plataforma de construcción que pueden lograr, lo que provoca que te se lleve a un límite inferior. En tales casos, es beneficioso detener la plataforma de construcción 26 cuando se solidifican los subconjuntos H y R durante el primer tiempo de exposición de subconjunto tni y se solidifica el subconjunto R durante el segundo tiempo de exposición de subconjunto tn2. Gráficamente, esto se representaría haciendo la línea en la Fig. 6 horizontal durante los períodos de exposición tn1 y tn2. Como se mencionó anteriormente, si la velocidad de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción (z) se ajusta para controlar la planicidad de la película 33, el tiempo muerto td se puede ajustar para mantener constante el espesor de capa Az.In some cases, the actuator and motor used to move the build platform 26 will be limited in the minimum build platform speed dz/dt they can achieve, causing you to be driven to a lower limit. In such cases, it is beneficial to stop the build platform 26 when the H and R subassemblies solidify during the first subassembly exposure time tni and the R subassembly solidifies during the second subassembly exposure time tn 2 . Graphically, this would be represented by making the line in Fig. 6 horizontal during the exposure periods tn 1 and tn 2 . As mentioned above, if the speed of the build platform along the build axis (z) is adjusted to control the flatness of the film 33, the dead time td can be adjusted to keep the layer thickness Az constant.

EJEMPLO 2EXAMPLE 2

SE proporciona PIC 100c, un material termoplástico relleno proporcionado por Envisiontec, Inc. de Dearborn, Michigan, en un sistema similar al de la Fig. 1A con el recipiente para material solidificable 28 de la Fig. 1B. La intensidad de la fuente luminosa DLP es de 480 mW/(dm)2. El inhibidor es oxígeno y la cámara 47 se mantiene a una presión de aproximadamente 0,015 Bar. El umbral de área de superficie utilizado para determinar la pertenencia al conjunto D (St2) es de 10 mm2. El umbral de área de superficie utilizado para determinar la pertenencia al conjunto (St3) es de 56 mm2. En este ejemplo no se utiliza ningún valor de St4. Tampoco se utiliza un segundo subconjunto R. El umbral de esbeltez inversa G t es de 1,8, y el umbral de relación de vacío rt es de 0,5, y es el mismo valor utilizado para determinar la pertenencia al conjunto D y al conjunto H. El tiempo de exposición de capa completa te es de 6 segundos. El espesor de capa Az es de 0,05 mm.PIC 100c, a filled thermoplastic material available from Envisiontec, Inc. of Dearborn, Michigan, is provided in a system similar to that of Fig. 1A with the settable material container 28 of Fig. 1B. The intensity of the DLP light source is 480 mW/(dm)2. The inhibitor is oxygen and chamber 47 is maintained at a pressure of approximately 0.015 Bar. The surface area threshold used to determine membership in set D ( St 2 ) is 10 mm 2 . The surface area threshold used to determine set membership ( St3) is 56 mm2. In this example no value of St4 is used. A second subset R is also not used. The inverse slenderness threshold Gt is 1.8, and the void ratio threshold rt is 0.5, and is the same value used to determine membership in set D and set D. set H. Full layer exposure time is 6 seconds. The layer thickness Az is 0.05 mm.

En aquellas regiones continuas independientes donde el área de superficie está entre St2 y St3, el tiempo muerto es td=3 segundos, y el primer tiempo de exposición de subconjunto trn es de 0,5 segundos. En aquellas regiones continuas independientes donde el área de superficie es mayor que 56 mm2, el tiempo muerto es de 6 segundos y el primer tiempo de exposición de subconjunto tni es de 0,8 segundos. Sti es menor que o igual a St2 y hay regiones continuas independientes en las que el área de superficie es mayor que Sti. In those independent continuous regions where the surface area is between St 2 and St 3 , the dead time is t d =3 seconds, and the first subset exposure time trn is 0.5 seconds. In those independent continuous regions where the surface area is greater than 56 mm2, the dead time is 6 seconds and the first subset exposure time tni is 0.8 seconds. Sti is less than or equal to St 2 and there are independent continuous regions where the surface area is greater than Sti.

Determinados objetos incluirán un "saliente". Tal como se usa en el presente documento, el término "píxeles salientes" se refiere a píxeles en una ubicación x,y específica que tienen un valor de escala de grises que es mayor que un píxel en la misma ubicación x,y en la capa de objeto inmediatamente anterior. En el caso limitante, los píxeles que definen un saliente proporcionan una superficie que está separada a lo largo del eje de construcción (z) de cualquier otra superficie del objeto y de la plataforma de construcción 26. En otras palabras, es una superficie con una región x,y que no está conectada a una capa de objeto anterior o a la plataforma de construcción. En muchos casos, las capas de un objeto se "curan en exceso", es decir, se suministra energía de solidificación mayor que la requerida para lograr el espesor de capa deseado Az. En cuanto a capas que no sobresalen, dicho exceso de curado tiende a mejorar la adhesión entre capas. Sin embargo, si la superficie inferior de un saliente está curada en exceso, el saliente se distorsionará porque el material solidificable que no debe solidificarse sí lo hará. En los casos en que se utiliza el exceso de curado, es deseable emplear un desfase en el eje de construcción (z) para píxeles salientes. El desfase en el eje de construcción es un número de mapas de bits en el que se desplaza el valor de escala de grises de una ubicación x,y particular. Por ejemplo, la ubicación x,y de un píxel saliente puede desplazarse mediante un mapa de bits de modo que cuando se forma la capa n, a los píxeles salientes se les asignan los valores de escala de grises del mapa de bits para la capa n-a. Una vez que el saliente termina (es decir, una vez que los valores de escala de grises para x,y definidos por la capa actual son menores que o iguales a los de la capa anterior), el desfase ya no se aplica y a los píxeles se les asigna el valor de escala de grises dictaminado por el mapa de bits actualmente operativo. Con referencia a la Fig. 7, cuando el mapa de bits n corresponde a una posición particular en el eje de construcción (z) y al índice de capa correspondiente k, el desfase en el eje de construcción (z) retrasará la solidificación del material solidificable para un número especificado de capas de desfase. El número de capas de desfase se selecciona de modo que cualquier exceso de curado no afecte a los valores de escala de grises de las capas inferiores debajo de los píxeles salientes. Por lo tanto, en un ejemplo con un saliente sin capas inmediatamente debajo del mismo, donde se utiliza un espesor de capa de 50 micrones y las capas se curan con un exceso de 200 micrones, el desfase será de cuatro (4) capas. En algunos ejemplos, se puede proporcionar una base de datos con un sistema 20 que relaciona el desfase en el eje de construcción (z) con la potencia de la fuente de energía de solidificación (por ejemplo, la potencia de la radiación electromagnética proporcionada por el generador de patrones 37), el tiempo de exposición y el material solidificable.Certain objects will include a "protrusion". As used herein, the term "outgoing pixels" refers to pixels at a specific x,y location that have a grayscale value that is greater than a pixel at the same x,y location in the layer. immediately preceding object. In the limiting case, the pixels defining a boss provide a surface that is separated along the build axis (z) from every other surface of the object and the build platform 26. In other words, it is a surface with a x,y region that is not connected to a previous object layer or to the build platform. In many cases, the layers of an object are "over-cured", that is, higher solidification energy is supplied than is required to achieve the desired layer thickness Az. For non-protruding layers, such over-curing tends to improve inter-layer adhesion. However, if the bottom surface of a boss is over-cured, the boss will distort because curable material that is not meant to set will. In cases where overcuring is used, it is desirable to employ a construction (z) axis offset for outgoing pixels. The construction axis offset is a number of bitmaps by which the grayscale value is shifted from a particular x,y location. For example, the x,y location of an outgoing pixel can be shifted by a bitmap so that when layer n is formed, the outgoing pixels are assigned the grayscale values of the bitmap for layer n . After the boss ends (that is, once the grayscale values for x,y defined by the current layer are less than or equal to those of the previous layer), the offset is no longer applied to the pixels they are assigned the grayscale value dictated by the currently operating bitmap. Referring to Fig. 7, when the bitmap n corresponds to a particular position in the build (z) axis and the corresponding layer index k, the offset in the build (z) axis will delay the solidification of the material solidifiable for a specified number of phase shift layers. The number of offset layers is chosen so that any excess curing does not affect the grayscale values of lower layers below the outgoing pixels. Therefore, in an example with an overhang with no layers immediately below it, where a 50 micron layer thickness is used and the layers are cured in excess of 200 microns, the offset will be four (4) layers. In some examples, a database may be provided with a system 20 that relates the offset in the build axis (z) to the strength of the solidification energy source (for example, the strength of the electromagnetic radiation provided by the pattern generator 37), the exposure time and the curable material.

A continuación se describirá otro procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para evitar la expansión de la zona muerta 41 utilizando intensidades de radiación variables (proporcionadas, por ejemplo, mediante escala de grises) con referencia a las Figs. 8-9 y 11. Como se conoce en la técnica, determinados moduladores de luz espacial, como proyectores de luz digital y pantallas de cristal líquido, tienen píxeles que pueden transmitir intensidades de luz a valores entre 0 y una intensidad máxima. Los valores de píxel se denominan típicamente "escala de grises" o "valores de color". La Fig. 8 muestra regiones continuas independientes 60, 62, 64 y 66 de una capa de un objeto, y la Fig. 9 es un mapa de bits 68 que representa visualmente valores de escala de grises para regiones de mapa de bits 70, 72, 74 y 76 correspondientes.Another method, which does not form part of the present invention, for preventing the expansion of the dead zone 41 using varying radiation intensities (provided, for example, by grayscale) will now be described with reference to Figs. 8-9 and 11. As is known in the art, certain spatial light modulators, such as digital light projectors and liquid crystal displays, have pixels that can transmit light intensities at values between 0 and a maximum intensity. Pixel values are typically called "grayscale" or "color values". Fig. 8 shows separate continuous regions 60, 62, 64 and 66 of an object layer, and Fig. 9 is a bitmap 68 displaying gray scale values for bitmap regions 70, 72 , 74 and 76 corresponding.

De acuerdo con el procedimiento, para cada capa se determinan las áreas de superficie y los valores de esbeltez de cada región continua independiente. Si la capa no tiene al menos una región continua independiente con un área de superficie que excede un primer umbral St i y un valor de esbeltez que excede un primer umbral G i t , no se utilizan intensidades variables y se proyecta la misma intensidad hacia todas las regiones continuas independientes de la capa.According to the procedure, for each layer the surface areas and slenderness values of each independent continuous region are determined. If the layer does not have at least one independent continuous region with a surface area that exceeds a first threshold S ti and a slenderness value that exceeds a first threshold G it , variable intensities are not used and the same intensity is projected towards all layers. independent continuous regions of the layer.

Diferentes regiones continuas independientes de una capa de objeto que tienen diferentes áreas de superficie y diferentes valores de esbeltez se solidifican a diferentes intensidades pero durante el mismo tiempo de exposición de capa completa te. De acuerdo con el procedimiento, cada región continua independiente tiene un área de superficie Sai que estará en una "celda" (bin) particular o intervalo de valores de área de superficie. El intervalo de área de superficie y el valor de esbeltez máximo de las regiones continuas independientes que se encuentran en ese intervalo determinarán el valor de escala de grises. En un ejemplo, se proporciona una base de datos en la que las diversas celdas tienen una pluralidad de valores de esbeltez, cada uno de los cuales corresponde a un valor de escala de grises para esa celda. Si la velocidad de la plataforma de construcción 26 se ajusta a lo largo del eje de construcción (z) para controlar la planicidad de la película 33 (Fig. 1B), los tiempos de exposición de cada píxel cambiarán. Para compensar los tiempos de exposición cambiados, los valores de escala de grises de todos los píxeles activos (todos los píxeles con energía suficiente para causar la solidificación) pueden ajustarse para mantener un espesor de capa constante Az. Different independent continuous regions of an object layer having different surface areas and different slenderness values solidify at different intensities but during the same full-layer exposure time t e . According to the procedure, each independent continuous region has a surface area Sa that will be in a particular "cell" ( bin) or range of surface area values. The surface area range and the maximum slenderness value of the independent continuous regions that fall within that range will determine the grayscale value. In one example, a database is provided in which the various cells have a plurality of slenderness values, each of which corresponds to a grayscale value for that cell. If the speed of build platform 26 is adjusted along the build axis (z) to control the flatness of film 33 (FIG. 1B), the exposure times of each pixel will change. To compensate for the changed exposure times, the grayscale values of all active pixels (all pixels with enough energy to cause solidification) can be adjusted to maintain a constant layer thickness Az.

Un ejemplo ilustrativo del procedimiento de intensidad variable anterior se muestra en la Fig. 11. En la etapa 1096 se leen los datos de objeto y el espesor de capa se lee en la etapa 1098. Un identificador (ID) de material solidificable se lee en la etapa 1100. El identificador de material determina el tiempo de exposición te. El sistema 20 puede asociarse de forma operativa a una base de datos que relaciona valores de tiempo de exposición te con diversos materiales identificados por un identificador ID (por ejemplo, una cadena alfanumérica).An illustrative example of the above variable intensity method is shown in Fig. 11. In step 1096 the object data is read and the layer thickness is read in step 1098. A settable material identifier (ID) is read in step 1100. The material identifier determines the exposure time t e . System 20 may be operatively associated with a database relating exposure time values t e to various materials identified by an identifier ID (eg, an alphanumeric string).

El índice de capa k se inicializa a un valor de cero (etapa 1104) y, a continuación, se incrementa en uno (etapa 1106). Se determina el área de superficie Sai de cada región continua independiente (identificada por el índice i que varía de 1 a imax) en la capa (etapa 1108). Si ninguna de las regiones continuas independientes tiene un área de superficie Sai que exceda un primer umbral St i , la capa se solidifica en un modo continuo en el que la plataforma de construcción 26 se mueve de forma continua a una velocidad sustancialmente constante dz/ dt hacia arriba a lo largo del eje de construcción (z) a medida que el generador de patrones 37 proyecta un patrón de energía de solidificación correspondiente a todas las regiones continuas independientes durante el tiempo de exposición te. La energía de solidificación se proyecta con una intensidad constante a través de la capa y, en algunos ejemplos, con la intensidad completa del generador de patrones 37. La velocidad a la que se mueve la plataforma de construcción dz/ dt es el espesor de capa Az dividido por el tiempo de exposición te. Una vez que se completa la capa (al final de te), el control se transfiere a la etapa 1106 para comenzar otra capa.The layer index k is initialized to a value of zero (step 1104) and then incremented by one (step 1106). The surface area S a i of each independent continuous region (identified by the index i ranging from 1 to i max ) in the layer is determined (step 1108). If none of the independent continuous regions has a surface area S a i that exceeds a first threshold S ti , the layer solidifies in a continuous mode in which the build platform 26 moves continuously at a substantially constant speed dz / dt upwards along the build axis (z) as the pattern generator 37 projects a pattern of solidification energy corresponding to all independent continuous regions during the process. exposure time t e . The solidification energy is projected with a constant intensity through the layer and, in some examples, with the full intensity of the pattern generator 37. The speed at which the build platform moves dz / dt is the layer thickness Az divided by the exposure time t e . Once the layer is complete (at the end of t e ), control is transferred to step 1106 to start another layer.

En la etapa 1110, si al menos una de las regiones continuas independientes en la capa tiene un área de superficie Sai que excede un primer umbral St i y una esbeltez que excede un primer umbral de esbeltez Gt o que es menor que un primer umbral de esbeltez inversa G't, se utiliza la solidificación de intensidad variable. Aunque no se muestra por separado en la Fig. 11, entre las etapas 1110 y 1114 se proporciona preferentemente una etapa adicional para calcular una velocidad inicial dz/ dt de la plataforma de construcción. En el ejemplo, la velocidad inicial dz/ dt es una función del área de superficie, la esbeltez inversa y la relación de vacío de cada región continua independiente. De acuerdo con el ejemplo, se determina una velocidad de plataforma de construcción para cada región continua independiente en base a estos parámetros, y la velocidad mínima determinada para todas las regiones continuas independientes en la capa se utiliza como la velocidad inicial. Como se mencionó anteriormente, esta velocidad inicial se puede ajustar para controlar la planicidad de la película 33 (Fig. 1B). En un ejemplo se utiliza una tabla de datos muy similar a la de la Fig. 13, excepto que la fila de tiempo muerto tdi se reemplaza por una fila de velocidad dz/ dt de plataforma de construcción de referencia (no se utiliza ningún tiempo muerto en este ejemplo). Después de que se determine la velocidad de la plataforma de construcción de referencia (después de un valor de SÍ en la etapa 1110), el control se transfiere a la etapa 1114, donde los valores de Sai de cada región continua independiente se asignan a celdas (intervalos de valores de Sai). Las celdas se representan como Xq, donde q= 1 a qmax. Cada celda tiene una pluralidad de valores de esbeltez máximos, cada uno de los cuales corresponde a un valor de escala de grises GSa = f(G max (Xq)). Por lo tanto, para cada región continua independiente, la celda Xq a la que pertenece y el valor de esbeltez máximo de todas las regiones dentro de esa celda determinarán el valor de escala de grises utilizado para la región:In step 1110, if at least one of the independent continuous regions in the layer has a surface area Sa i that exceeds a first threshold S ti and a slenderness that exceeds a first slenderness threshold G t or is less than a first reverse slenderness threshold G' t , variable intensity solidification is used. Although not shown separately in Fig. 11, an additional step is preferably provided between steps 1110 and 1114 for calculating an initial velocity dz / dt of the build platform. In the example, the initial velocity dz / dt is a function of the surface area, inverse slenderness, and void ratio of each independent continuous region. According to the example, a build platform velocity is determined for each independent continuous region based on these parameters, and the minimum velocity determined for all independent continuous regions in the layer is used as the initial velocity. As mentioned above, this initial speed can be adjusted to control the flatness of film 33 (FIG. 1B). In one example a data table very similar to that in Fig. 13 is used, except that the row of dead time t di is replaced by a row of reference build pad speed dz / dt (no dead time is used). dead in this example). After the speed of the reference build platform is determined (after a value of YES at step 1110), control is transferred to step 1114, where the values of S a i of each independent continuous region are assigned to cells (intervals of values from S to i). Cells are represented as X q , where q = 1 to q max . Each cell has a plurality of maximum slenderness values, each of which corresponds to a grayscale value GS a = f ( G max ( X q ) ). Thus, for each independent continuous region, the cell X q to which it belongs and the maximum slenderness value of all the regions within that cell will determine the grayscale value used for the region:

(10) GSi=f(Gmax(Xq) O G ’nnn(Xq) ( 10) GSi=f ( Gmax ( Xq) OG 'nnn ( Xq)

donde GSi es el valor de escala de grises aplicado a la región continua independiente i;where GS i is the grayscale value applied to the independent continuous region i ;

Xq es la celda a la que pertenece la región continua independiente i en base a su área de superficie Sai ; X q is the cell to which the independent continuous region i belongs based on its surface area S a i ;

Gmax (Xq) es el valor de esbeltez máximo de la celda Xq a la que pertenece la región i para todas las regiones continuas independientes i= 1 a imax en la capa; y G max ( X q ) is the maximum slenderness value of the cell X q to which region i belongs for all independent continuous regions i = 1 ai max in the layer; Y

G'min (Xq) es un valor mínimo de esbeltez inversa de la celda Xq a la que pertenece la región i para todas las regiones continuas independientes i=1 a imax en la capa. G' min ( X q ) is a minimum inverse slenderness value of the cell Xq to which region i belongs for all independent continuous regions i=1 at i max in the layer.

En la etapa 1118, todas las regiones continuas independientes en la capa actual se exponen a una intensidad dictaminada por su valor de escala de grises. Se realiza una comprobación para determinar si la última capa se ha solidificado (etapa 1120). Si es así, el procedimiento termina. De lo contrario el control se transfiere a la etapa 1106 y se procesa la siguiente capa. Los valores de escala de grises GSi no son necesariamente los valores finales de escala de grises utilizados por el generador de patrones. En cambio, son contribuciones al valor final de escala de grises con el fin de controlar la zona muerta 41. El valor final de escala de grises puede tener otras contribuciones en base a la compensación de intensidad de luz (es decir, el uso de valores de escala de grises para ajustar las variaciones en la intensidad incidente en el plano x,y) y en base a la forma de la pieza.At step 1118, all independent continuous regions in the current layer are exposed to an intensity judged by their gray scale value. A check is made to determine if the last layer has solidified (step 1120). If so, the procedure ends. Otherwise control is transferred to step 1106 and the next layer is processed. The GSi grayscale values are not necessarily the final grayscale values used by the pattern generator. Instead, they are contributions to the final grayscale value for the purpose of controlling dead zone 41. The final grayscale value may have other contributions based on light intensity compensation (i.e., using values gray scale to adjust for variations in incident intensity in the x,y plane) and based on the shape of the part.

En la FIG. 11 los valores de escala de grises son funciones escalonadas de las áreas de superficie de las regiones continuas independientes y varían con el valor de esbeltez máximo de todas las regiones i que se encuentran dentro de cada etapa de área de superficie. Sin embargo, cada función de valor de escala de grises continua o discreta también podría determinarse para cada región i en base al área de superficie Sai y la esbeltez Gi de la región.In FIG. 11 the grayscale values are step functions of the surface areas of the independent continuous regions and vary with the maximum slenderness value of all regions i that lie within each surface area stage. However, each continuous or discrete grayscale value function could also be determined for each region i based on the surface area S a i and the slenderness G i of the region.

En determinados ejemplos, el valor de GSi para cada región puede basarse en el área de superficie, la esbeltez inversa, la relación de vacío y la velocidad de la plataforma de construcción. A continuación se describirá un ejemplo utilizando esta técnica.In certain examples, the value of GS i for each region may be based on surface area, inverse slenderness, void ratio, and build platform speed. An example using this technique will be described below.

EJEMPLO 4EXAMPLE 4

Un material termoplástico relleno suministrado bajo el nombre comercial PIC 100c por Envisiontec, Inc. de Dearborn, Michigan, se utiliza como material solidificable. Se proporciona un DLP® como un generador de patrones e incluye una fuente de luz de 750 mw/(dm)2. La intensidad proyectada sobre el material solidificable diferirá y puede variar en todo el plano de construcción en base al uso de la escala de grises. Una capa n-1 incluye tres regiones continuas independientes, A, B y C. Usando una tabla, tal como la de la Fig. 13 (con el tiempo de exposición de capa total te reemplazando el tiempo muerto td), se puede determinar un tiempo de exposición de capa completa te en base a cada región continua independiente individual A-C. En base al espesor de capa seleccionado Az, se puede determinar una velocidad de plataforma de construcción dictaminada por cada región continua independiente individual, y la velocidad mínima se selecciona como la velocidad de plataforma de construcción inicial para la capa n. Usando esa velocidad, el área de superficie de cada región continua independiente, la esbeltez inversa de cada región continua independiente y la relación de vacío de cada región continua independiente, se puede determinar un valor de gris para cada región GS¡. A filled thermoplastic material supplied under the tradename PIC 100c by Envisiontec, Inc. of Dearborn, Michigan, is used as the settable material. A DLP® is provided as a pattern generator and includes a 750 mw/(dm)2 light source. The intensity projected onto the solidifiable material will differ and can vary across the construction plane based on the use of grayscale. An n-1 layer includes three independent continuous regions, A, B, and C. Using a table, such as that in Fig. 13 (with total layer exposure time t e replacing dead time t d ), one can determine a full layer exposure time t e based on each individual independent continuous region AC. Based on the selected layer thickness Az, a dictated build platform speed can be determined for each individual independent continuous region, and the minimum speed is selected as the initial build platform speed for layer n. Using that speed, the surface area of each independent continuous region, the inverse slenderness of each independent continuous region, and the void ratio of each independent continuous region, a gray value can be determined for each GS¡ region.

Una tabla de ejemplo utilizada para determinar la velocidad de la plataforma de construcción se muestra en la Fig. 14A. La tabla relaciona el área de superficie (Sai o Ai) , la esbeltez inversa ( G'i) y la relación de vacío (Ri) con velocidades de plataforma de construcción (dz/ dt) , que se muestran como espesores de capa Az divididos por los tiempos de exposición ( te) para toda la capa (no hay subconjuntos expuestos por separado en este ejemplo).An example table used to determine build platform speed is shown in Fig. 14A. The table relates surface area (Sai or Ai ), inverse slenderness ( G'i ) , and void ratio (Ri) to build platform velocities ( dz / dt ) , shown as divided Az layer thicknesses by the exposure times ( t e ) for the entire layer (there are no separately exposed subsets in this example).

Cada región A, B, C tendrá una velocidad de plataforma de construcción de la Fig. 14A asociada a la misma. La velocidad mínima se utilizará para mover la plataforma de construcción desde la capa n-1 hasta la n. Esa velocidad mínima se utilizará para seleccionar una tabla de entre las Figs. 14B-14D y para seleccionar de esa tabla el valor de escala de grises GSi para cada región, en base al área de superficie, la esbeltez inversa y la relación de vacío de la región. Como se mencionó anteriormente, los valores de escala de grises son preferentemente valores parciales de escala de grises que se combinan con valores de escala de grises en base a la superposición de la pieza con un píxel definido por un espejo DLP® y/o en base a la compensación de luz para tener en cuenta las intensidades variables en el plano x-y.Each region A, B, C will have a Fig. 14A build platform speed associated with it. The minimum speed will be used to move the build platform from layer n-1 to layer n. That minimum speed will be used to select a table from among Figs. 14B-14D and to select from that table the GSi grayscale value for each region, based on the region's surface area, inverse slenderness, and void ratio. As mentioned above, the grayscale values are preferably partial grayscale values that are combined with grayscale values based on the overlap of the part with a pixel defined by a DLP® mirror and/or based on to light compensation to account for varying intensities in the xy plane.

A continuación se ilustrará otro procedimiento, que no forma parte de la presente invención, para fabricar un objeto tridimensional mediante la solidificación de un material solidificable con referencia a las Figs. 14A y 14B. Al igual que los procedimientos anteriores, se proporciona un inhibidor de fotoendurecimiento para crear una zona muerta 41 que comienza en una superficie 27 del material solidificable 25 en la que incide la energía de solidificación.Another method, not forming part of the present invention, for manufacturing a three-dimensional object by solidifying a solidifiable material will now be illustrated with reference to Figs. 14A and 14B. As with previous methods, a photohardening inhibitor is provided to create a dead zone 41 beginning at a surface 27 of the settable material 25 which is impinged upon by the setting energy.

El procedimiento utiliza un parámetro geométrico denominado "ruta mínima más larga" o "LMP" de una región continua independiente. Como se usa en el presente documento, la "ruta mínima más larga" se refiere al radio del círculo más grande que puede caber dentro de la región continua independiente. A medida que aumenta la LMP de una región continua independiente, aumenta la velocidad de movimiento de la resina fresca que entra en el espacio entre la última capa solidificada y el plano de construcción 32, lo que aumenta la caída de presión en la periferia de la última capa solidificada y, por lo tanto, la caída de presión entre el inhibidor de fotoendurecimiento 47 y la periferia de la pieza. Un aumento de la caída de presión aumenta el caudal del inhibidor de fotoendurecimiento 47 y puede aumentar el tamaño de la zona muerta 41 a lo largo del eje de construcción (z).The procedure uses a geometric parameter called the "longest minimum path" or "LMP" of an independent continuous region. As used herein, "longest minimum path" refers to the radius of the largest circle that can fit within the independent continuous region. As the LMP of an independent continuous region increases, the rate of movement of fresh resin entering the space between the last solidified layer and the build plane 32 increases, which increases the pressure drop at the periphery of the region. last solidified layer and, therefore, the pressure drop between the photohardening inhibitor 47 and the periphery of the piece. An increase in pressure drop increases the flow rate of photoresist inhibitor 47 and can increase the size of dead zone 41 along the build axis (z).

De acuerdo con el procedimiento, la ruta mínima más larga (LMP) se determina para todas las regiones i en una capa de objeto dada n. Las Figs. 14A y 14B muestran dos regiones continuas independientes 86 y 94 con índices de región 1 y 2 para una capa de objeto dada. En la FIG. 14A se muestran tres círculos 88, 90 y 92 que tocan el borde de la región continua independiente. 86. Cualquier número de círculos que tengan el índice j = 1 a j max se puede "dibujar" (matemáticamente, no necesariamente de manera gráfica) creando una cuadrícula de posibles puntos centrales dentro de las regiones continuas independientes y ajustando el radio de círculos en cada punto central hasta que se haga contacto con el borde de la región continua independiente. El círculo más grande es 92, que tiene un radio de ím. Por lo tanto, la LMP para la capa n e i =1 es rM.According to the procedure, the longest minimum path (LMP) is determined for all regions i in a given object layer n. Figs. 14A and 14B show two independent continuous regions 86 and 94 with region indices 1 and 2 for a given object layer. In FIG. 14A three circles 88, 90 and 92 are shown touching the edge of the separate continuous region. 86. Any number of circles having index j = 1 to j max can be "drawn" (mathematically, not necessarily graphically) by creating a grid of possible center points within the independent continuous regions and adjusting the radius of circles at each center point until contact is made with the edge of the independent continuous region. The largest circle is 92, which has a radius of í m . Therefore, the LMP for the layer ne i =1 is rM.

En la FIG. 14B se muestran dos círculos 96 y 98. El círculo 96 es el círculo más grande que puede caber dentro de la región continua independiente 94. Por lo tanto, su radio í i es la LMP para la capa n e i = 2. La LMP para toda la capa es el máximo de los valores de LMP para todas las regiones i. Por lo tanto, si las regiones continuas independientes 90 y 94 fueran las únicas dos regiones en una capa n, la LMP para la capa sería ím. Por lo tanto, la LMP máxima para una región continua independiente i se puede expresar de la siguiente manera:In FIG. 14B shows two circles 96 and 98. Circle 96 is the largest circle that can fit within the independent continuous region 94. Therefore, its radius í i is the LMP for shell n and i = 2. The LMP for the entire layer is the maximum of the LMP values for all regions i. Thus, if the independent continuous regions 90 and 94 were the only two regions in a layer n, the LMP for the layer would be ím . Therefore, the maximum LMP for an independent continuous region i can be expressed as follows:

(11) LMP ni = Max (rn,ij)p«raj = 1 a jmax ( 11) LMP ni = Max ( rn,ij)p«raj = 1 at jmax

donde LMPni = ruta mínima más larga para la región continua independiente i where LMP ni = minimum longest path for the independent continuous region i

ínij = radio del j-ésimo círculo dentro de la i-ésima región continua independiente de la capa n; í nij = radius of the j-th circle within the i-th independent continuous region of the n shell;

i = índice de región continua independiente; i = independent continuous region index;

j = índice de círculo; y j = circle index; Y

n = índice de capa.n = layer index.

La LMP para la capa n (LMPn) se puede expresar de la siguiente manera:The LMP for layer n ( LMP n ) can be expressed as follows:

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

El tiempo muerto td para una capa dada es una función de la LMP para la capa, es decir, LMPn: The dead time t d for a given layer is a function of the LMP for the layer, that is, LMP n:

Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0002

Se determina una serie de tiempos de exposición te, tn1, tn2... tnmax para cada capa. Cada tiempo de exposición corresponde a un patrón de energía de solidificación que se puede definir, por ejemplo, mediante un mapa de bits y que corresponde a una o más de las regiones continuas independientes en una capa de objeto. El primer tiempo de exposición de capa te se determinará como se describió anteriormente y constituirá todas las regiones continuas independientes de una capa. Cada patrón sucesivo excluirá la siguiente región continua independiente con la ruta mínima más larga (LMP) más baja en esa capa, y el tiempo de exposición para cualquier patrón dado (mapa de bits) se determinará en función de la LMP más pequeña para cualquiera de las regiones continuas independientes restantes después de excluir la siguiente capa en secuencia. Por lo tanto, con referencia a las Figs. 14A y 14B, si las regiones 86 (i=1) y 94 (i=2) son las dos únicas regiones continuas independientes en la capa n, la primera exposición incluirá ambas regiones 86 y 94 durante un tiempo de exposición te (determinado como se describió anteriormente). La segunda exposición incluirá solo la región 86 y se producirá durante un tiempo de exposición tn i. Los tiempos de exposición se pueden determinar experimentalmente para crear una función continua o discreta que relacione tiempos de exposición con la ruta mínima más larga LMP más pequeña que queda en el siguiente patrón (mapa de bits). A series of exposure times t e , t n1 , t n2 ... t nmax is determined for each layer. Each exposure time corresponds to a pattern of solidification energy that can be defined, for example, by means of a bitmap and corresponding to one or more of the independent continuous regions in an object layer. The first layer exposure time t e will be determined as described above and will constitute all independent continuous regions of a layer. Each successive pattern will exclude the next independent continuous region with the lowest longest minimum path (LMP) in that layer, and the exposure time for any given pattern (bitmap) will be determined based on the smallest LMP for any of the independent continuous regions remaining after excluding the next layer in sequence. Therefore, with reference to Figs. 14A and 14B, if regions 86 ( i=1) and 94 ( i=2) are the only two independent continuous regions in layer n, the first exposure will include both regions 86 and 94 for an exposure time t e (given as described above). The second exposure will include only region 86 and will occur during an exposure time t ni . Exposure times can be determined experimentally to create a continuous or discrete function that relates exposure times to the smallest remaining LMP longest minimum path in the next pattern (bitmap).

EJEMPLO 5EXAMPLE 5

El mismo material, la misma presión de la cámara de inhibidor 46 y el mismo brillo de DLP se utilizan como en el ejemplo 2. El oxígeno es el inhibidor. Los valores máximos de LMP para una capa y los valores correspondientes del tiempo muerto td y el tiempo de exposición de capa completa te se muestran en la Tabla 1:The same material, inhibitor chamber 46 pressure, and DLP brightness are used as in Example 2. Oxygen is the inhibitor. The maximum LMP values for a layer and the corresponding values of the dead time t d and the full layer exposure time t e are shown in Table 1:

TABLA 1TABLE 1

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Al utilizarse la Tabla 1, si una región continua independiente particular se expone con regiones más pequeñas, el tiempo de exposición para la región mayor (y aquellas más grandes que la misma) se determina tomando el valor de la columna de la derecha y restando los tiempos de exposición anteriores determinados para regiones con valores de LMP más pequeños. Por ejemplo, una región más grande que tenga una LMP mayor que 15,5 mm se expondrá durante un tiempo acumulado de 7,5 segundos. Sin embargo, cuando esa región más grande esté expuesta, la suma de los tiempos de exposición anteriores generados a partir de las regiones de LMP más pequeñas se restará a 7,5 segundos, de modo que el tiempo de exposición acumulado para la región de LMP más grande sea de 7,5 segundos. Using Table 1, if a particular independent continuous region is exposed with smaller regions, the exposure time for the larger region (and those larger than it) is determined by taking the value in the right column and subtracting the Previous exposure times determined for regions with smaller LMP values. For example, a larger region having an LMP greater than 15.5mm will be exposed for a cumulative time of 7.5 seconds. However, when that larger region is exposed, the sum of the previous exposure times generated from the smaller LMP regions will be subtracted from 7.5 seconds, so that the cumulative exposure time for the LMP region larger is 7.5 seconds.

Por ejemplo, la capa n-1 incluye tres regiones continuas independientes A1, A2 y A3. A1 tiene una LMP de entre 0 y 2,5 mm. A2 tiene una LMP de entre 4,5 y 7,5 mm. A3 tiene una LMP mayor que 15,5 mm. La capa n se forma de la siguiente manera: La plataforma de construcción 26 asciende a lo largo del eje de construcción (z) durante un tiempo muerto de 7 segundos (debido a que la LMP máxima para toda la capa es mayor que 15,5 mm), durante el cual no se proyecta energía suficiente para solidificar el material solidificable. Debido a que la región más pequeña tiene una LMP de entre 0 y 2,5 mm, se proyecta energía de solidificación para cada región continua independiente (A1-A3) durante un tiempo de exposición de 6 segundos (te). A continuación se proyecta energía de solidificación para las regiones continuas independientes A1 y A2 durante un tiempo de exposición de 1 segundo (tni). El tiempo de exposición de 1 segundo se obtiene tomando el tiempo de exposición acumulado para la menor de A1 y A2 (7 segundos para A1) y restando todos los tiempos de exposición anteriores (6 segundos). Se proyecta energía de solidificación para el área A3 durante un tiempo de exposición de 0,5 segundos. Este tiempo de exposición se obtiene tomando el tiempo de exposición acumulado para A3 (7,5 segundos) y restando la suma de los dos tiempos de exposición anteriores (6 segundos 1 segundo= 7 segundos) a 7,5 segundos, dando como resultado 0,5 segundos.For example, layer n-1 includes three independent continuous regions A 1 , A 2 and A 3 . A 1 has an LMP between 0 and 2.5 mm. A 2 has a LMP between 4.5 and 7.5 mm. A 3 has a LMP greater than 15.5 mm. Layer n is formed as follows: Build platform 26 ascends along the build axis (z) for a dead time of 7 seconds (because the maximum LMP for the entire layer is greater than 15.5 mm), during which not enough energy is projected to solidify the solidifiable material. Since the smallest region has an LMP between 0 and 2.5 mm, solidification energy is projected for each independent continuous region (A 1 -A 3 ) during an exposure time of 6 seconds (t e ). Solidification energy is then projected for the independent continuous regions A 1 and A 2 for an exposure time of 1 second ( tni). The 1-second exposure time is obtained by taking the cumulative exposure time for the shorter of A1 and A2 (7 seconds for A1 ) and subtracting all previous exposure times (6 seconds). Solidification energy is projected for area A 3 for an exposure time of 0.5 seconds. This exposure time is obtained by taking the cumulative exposure time for A 3 (7.5 seconds) and subtracting the sum of the previous two exposure times (6 seconds 1 second= 7 seconds) to 7.5 seconds, giving 0.5 seconds.

La presente invención se ha descrito con referencia a determinadas formas de realización ejemplares de la misma. Sin embargo, será fácilmente evidente para los expertos en la técnica que es posible realizar la invención en formas específicas distintas a las de las formas de realización ejemplares descritas anteriormente. Las formas de realización ejemplares son meramente ilustrativas y no deben considerarse restrictivas de ninguna manera. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes, en lugar de por la descripción anterior. The present invention has been described with reference to certain exemplary embodiments thereof. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the invention may be embodied in specific forms other than the exemplary embodiments described above. The exemplary embodiments are illustrative only and should not be considered restrictive in any way. The scope of the invention is defined by the appended claims and their equivalents, rather than the preceding description.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Un aparato para fabricar un objeto tridimensional (24), que comprende:1. An apparatus for manufacturing a three-dimensional object (24), comprising: un recipiente para material fotoendurecible (28) que tiene una superficie permeable a inhibidor que es permeable a un inhibidor de fotoendurecimiento (47); una plataforma de construcción (26) que puede moverse a lo largo de un eje de construcción con respecto al recipiente para material fotoendurecible (28);a photoresist container (28) having an inhibitor-permeable surface that is permeable to a photoresist inhibitor (47); a build platform (26) movable along a build axis relative to the photoresist container (28); una fuente de energía de solidificación que puede hacerse funcionar para proyectar imágenes de energía de solidificación a través de la superficie permeable a inhibidor;a source of freezing energy operable to project images of freezing energy through the inhibitor-permeable surface; al menos un controlador que tiene un procesador y una memoria legible por ordenador que tiene instrucciones almacenadas en la misma, en el que cuando se ejecutan por el procesador, las instrucciones hacen que el controlador lleve a cabo un procedimiento, estando el procedimiento caracterizado por que comprende: at least one controller having a processor and computer-readable memory having instructions stored therein, wherein when executed by the processor, the instructions cause the controller to carry out a procedure, the procedure being characterized in that understands: alternar entre conjuntos de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación continua y conjuntos de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación discontinua, en el que durante cada conjunto de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación continua, las imágenes de energía de solidificación correspondientes a secciones transversales del objeto tridimensional (24) se proyectan de forma continua sobre una superficie del material fotoendurecible (25) a medida que la plataforma de construcción (26) se mueve de forma continua en una distancia a lo largo de un eje de construcción que corresponde a un número seleccionado de capas de objeto, y durante cada conjunto de períodos de exposición de imagen de energía de solidificación discontinua, la plataforma de construcción (26) se mueve de forma discontinua a lo largo del eje de construcción, y las imágenes de energía de solidificación correspondientes a secciones transversales del objeto tridimensional (24) se proyectan de forma discontinua sobre la superficie del material fotoendurecible (25) solo cuando la plataforma de construcción (26) está estacionaria a lo largo del eje de construcción para solidificar el número seleccionado de capas de objeto.alternating between sets of continuous solidification energy image exposure periods and sets of discontinuous solidification energy image exposure periods, wherein during each set of continuous solidification energy image exposure periods, the energy images Corresponding to cross-sections of the three-dimensional object (24) are continuously projected onto a surface of the photoresist material (25) as the build platform (26) moves continuously a distance along an axis corresponding to a selected number of object layers, and during each set of discontinuous solidification energy image exposure periods, the build platform 26 moves discontinuously along the build axis, and the solidification energy images corresponding to cross sections of the three-dimensional object Final (24) are discontinuously projected onto the surface of the photoresist material (25) only when the build platform (26) is stationary along the build axis to solidify the selected number of object layers. 2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además el procedimiento admitir un inhibidor de fotoendurecimiento (47) a través de la superficie del material fotoendurecible (25).2. An apparatus according to claim 1, the method further comprising admitting a photoresist inhibitor (47) through the surface of the photoresist material (25). 3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el área de sección transversal continua más grande del objeto tridimensional (24) es de al menos 1,5 cm2 aproximadamente.3. An apparatus according to claim 1 or 2, wherein the largest continuous cross-sectional area of the three-dimensional object (24) is at least about 1.5 cm 2 . 4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el número seleccionado de capas de objeto no es mayor que diez.4. An apparatus according to claim 3, wherein the selected number of object layers is not greater than ten. 5. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el área de sección transversal continua más grande del objeto tridimensional (24) es de al menos 2,5 cm2 aproximadamente.5. An apparatus according to claim 4, wherein the largest continuous cross-sectional area of the three-dimensional object (24) is at least about 2.5 cm 2 . 6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el número seleccionado de capas de objeto no es mayor que cinco.6. An apparatus according to claim 5, wherein the selected number of object layers is not more than five. 7. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que durante cada uno de los conjuntos de períodos de energía de solidificación continua, una velocidad de la plataforma de construcción (26) a lo largo del eje de construcción en una dirección alejada de la superficie del material fotoendurecible (25) varía de acuerdo con la siguiente relación:An apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein during each of the continuous solidification energy period sets, a velocity of the build platform (26) along the build axis in a direction away from the surface of the photoresist material (25) varies according to the following relationship: dz/dt = (1 /te) (Az)dz/dt = (1 /t e ) (Az) donde Az = espesor de capa seleccionado durante el período de energía de solidificación (micras, p); dz/dt = velocidad de plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción (p/s); te = tiempo de exposición por imagen (s).where Az = selected layer thickness during the solidification energy period (microns, p); dz/dt = build platform velocity along the build axis (p/s); t e = exposure time per image (s). 8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la velocidad de la plataforma de construcción a lo largo del eje de construcción varía entre 2 mm/s aproximadamente y 6 mm/s aproximadamente.8. An apparatus according to claim 7, wherein the speed of the build platform along the build axis varies between about 2 mm/s and about 6 mm/s. 9. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que después de cada exposición durante cada período de exposición de energía de solidificación discontinua, la plataforma de construcción (26) se aleja de la superficie en una primera distancia mayor que el espesor de capa seleccionado y, a continuación, se mueve hacia la superficie en una segunda distancia igual a la primera distancia menos el espesor de capa seleccionado.An apparatus according to any of claims 1 to 8, wherein after each exposure during each batch solidification energy exposure period, the build platform (26) is moved away from the surface by a first greater distance than the selected layer thickness, and then moves toward the surface a second distance equal to the first distance minus the selected layer thickness. 10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la primera distancia es de dos a diez veces el espesor de capa seleccionado.10. An apparatus according to claim 9, wherein the first distance is two to ten times the selected layer thickness. 11. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la etapa de proyectar de forma continua imágenes de energía de solidificación correspondientes a secciones transversales del objeto tridimensional sobre una superficie del material fotoendurecible (25) se lleva a cabo proyectando imágenes bidimensionales sobre la superficie del material fotoendurecible (25).11. An apparatus according to any of claims 1 to 10, wherein the step of continuously projecting images of solidification energy corresponding to cross-sections of the three-dimensional object on a surface of the photoresist material (25) is carried out by projecting two-dimensional images onto the surface of the photoresist material (25). 12. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, comprendiendo además el aparato un plano de construcción (32) definido por una zona muerta (41), que es una región en la que penetra energía de solidificación pero en la que el material fotoendurecible (25) no se endurece.An apparatus according to any of claims 1 to 11, the apparatus further comprising a construction plane (32) defined by a dead zone (41), which is a region into which solidification energy penetrates but in which the photocurable material (25) does not harden. 13. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el recipiente (28) incluye un fondo transparente (36) que comprende un material rígido o semirrígido.13. An apparatus according to any of claims 1 to 12, wherein the container (28) includes a transparent bottom (36) comprising a rigid or semi-rigid material. 14. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el material semirrígido es vidrio o plástico.14. An apparatus according to claim 13, wherein the semi-rigid material is glass or plastic. 15. Un aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 14, en el que un generador de patrones (37) proporciona la imagen al material fotoendurecible (25) para solidificarlo de forma selectiva. 15. An apparatus according to claims 1 to 14, wherein a pattern generator (37) provides the image to the photocurable material (25) to selectively solidify it.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110757789A (en) * 2018-07-27 2020-02-07 三纬国际立体列印科技股份有限公司 Photocuring 3D printer and light source compensation printing method thereof
US11426818B2 (en) 2018-08-10 2022-08-30 The Research Foundation for the State University Additive manufacturing processes and additively manufactured products
AT521717B1 (en) * 2018-10-01 2021-04-15 Sirona Dental Systems Gmbh Device for a system for building up a body in layers
WO2020094593A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Photoresponsive materials for volumetric additive manufacturing
US11679555B2 (en) 2019-02-21 2023-06-20 Sprintray, Inc. Reservoir with substrate assembly for reducing separation forces in three-dimensional printing
US20220305730A1 (en) * 2019-05-08 2022-09-29 Forcast Research & Development Corp. Improved Stereolithography System
US20200368815A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-26 The Boeing Company Additive manufacturing with adjusted cooling responsive to thermal characteristic of workpiece
EP3831515B1 (en) * 2019-12-04 2022-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Detection of smoke events and electron beam melting system
US11155028B1 (en) * 2020-04-24 2021-10-26 Sprintray Inc. Apparatus and method for three-dimensional printing
KR102436263B1 (en) * 2021-03-29 2022-08-25 에이온 주식회사 Molding bed for 3d printer
US11951679B2 (en) 2021-06-16 2024-04-09 General Electric Company Additive manufacturing system
US11731367B2 (en) 2021-06-23 2023-08-22 General Electric Company Drive system for additive manufacturing
US11958250B2 (en) 2021-06-24 2024-04-16 General Electric Company Reclamation system for additive manufacturing
US11958249B2 (en) 2021-06-24 2024-04-16 General Electric Company Reclamation system for additive manufacturing
US11826950B2 (en) 2021-07-09 2023-11-28 General Electric Company Resin management system for additive manufacturing
US11813799B2 (en) 2021-09-01 2023-11-14 General Electric Company Control systems and methods for additive manufacturing

Family Cites Families (130)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1250997B (en) 1967-09-28
FR2254194A5 (en) 1973-12-10 1975-07-04 Armour Dial Inc Aesthetic fluids prepn - from water soluble resin solutions having non-Newtonian characteristics
AU5858280A (en) 1979-05-28 1980-12-04 Williams, A.M. Sailing rig
US5236637A (en) 1984-08-08 1993-08-17 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for production of three dimensional objects by stereolithography
US4929402A (en) 1984-08-08 1990-05-29 3D Systems, Inc. Method for production of three-dimensional objects by stereolithography
US5554336A (en) 1984-08-08 1996-09-10 3D Systems, Inc. Method and apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography
ATE113746T1 (en) 1986-06-03 1994-11-15 Cubital Ltd DEVICE FOR DEVELOPING THREE-DIMENSIONAL MODELS.
US5263130A (en) 1986-06-03 1993-11-16 Cubital Ltd. Three dimensional modelling apparatus
JP3004667B2 (en) 1988-04-18 2000-01-31 スリーディー、システムズ、インコーポレーテッド Conversion of CAD / CAM stereolithographic data
US4999143A (en) 1988-04-18 1991-03-12 3D Systems, Inc. Methods and apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography
US5137662A (en) 1988-11-08 1992-08-11 3-D Systems, Inc. Method and apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography
US4837379A (en) 1988-06-02 1989-06-06 Organogenesis Inc. Fibrin-collagen tissue equivalents and methods for preparation thereof
US5174931A (en) 1988-09-26 1992-12-29 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for making a three-dimensional product by stereolithography
US5258146A (en) 1988-09-26 1993-11-02 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for measuring and controlling fluid level in stereolithography
IL88359A (en) 1988-11-10 1993-06-10 Cubital Ltd Method and apparatus for volumetric digitization of 3-dimensional objects
US5171490A (en) 1988-11-29 1992-12-15 Fudim Efrem V Method and apparatus for production of three-dimensional objects by irradiation of photopolymers
GB8910854D0 (en) 1989-05-11 1989-06-28 British Petroleum Co Plc Semiconductor device
US5248456A (en) 1989-06-12 1993-09-28 3D Systems, Inc. Method and apparatus for cleaning stereolithographically produced objects
US5143663A (en) 1989-06-12 1992-09-01 3D Systems, Inc. Stereolithography method and apparatus
US5173266A (en) 1989-07-19 1992-12-22 Drummond Scientific Company Safety pipet
US5093130A (en) 1989-09-26 1992-03-03 Plant Genetics Powder coated hydrogel capsules
JPH03244528A (en) 1989-09-28 1991-10-31 Three D Syst Inc Device and method forming substantially flat and solid face for processing planograph
US5121329A (en) 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
US5143817A (en) 1989-12-22 1992-09-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging system
FR2657695B1 (en) 1990-01-30 1992-04-17 Elf Aquitaine METHOD FOR POINTING SURFACES IN A 3D VOLUME.
IT1247585B (en) 1990-02-22 1994-12-28 Jobs Spa THREE-DIMENSIONAL MULTI-FUNCTION PLOTTER
US5158858A (en) 1990-07-05 1992-10-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging system using differential tension elastomeric film
US5175077A (en) 1990-07-05 1992-12-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging system using photohardening inhibition
US5122441A (en) * 1990-10-29 1992-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for fabricating an integral three-dimensional object from layers of a photoformable composition
DE4102257A1 (en) 1991-01-23 1992-07-30 Artos Med Produkte Appts. for mfg. reinforced components in laser-cured polymer - has laser-curable polymer in bath, laser directed at polymer surface where fibres pass through polymer and are guided relative to laser beam angle
US5157423A (en) 1991-05-08 1992-10-20 Cubital Ltd. Apparatus for pattern generation on a dielectric substrate
JPH04371829A (en) 1991-06-21 1992-12-24 Teijin Seiki Co Ltd Three dimensional shape-making method and device
DE4125534A1 (en) 1991-08-01 1993-02-18 Eos Electro Optical Syst Three=dimensional layering - in which transparent sealed cover is used over bath to allow radiation through but exclude ambient atmos.
US5298208A (en) 1991-11-01 1994-03-29 Athletic Helmet, Inc. Method for molding a protective helmet
US5247180A (en) 1991-12-30 1993-09-21 Texas Instruments Incorporated Stereolithographic apparatus and method of use
US5573934A (en) 1992-04-20 1996-11-12 Board Of Regents, The University Of Texas System Gels for encapsulation of biological materials
US5510077A (en) 1992-03-19 1996-04-23 Dinh; Thomas Q. Method of making an intraluminal stent
US5545367A (en) 1992-04-15 1996-08-13 Soane Technologies, Inc. Rapid prototype three dimensional stereolithography
FR2692053A1 (en) 1992-06-05 1993-12-10 Goreta Lucas Model prodn. by selective photopolymerisation of liq. or powder - using active liq. crystal mask or active light source controlled by computer instead of controlled movement focused laser
US5306446A (en) 1992-07-10 1994-04-26 Howe Robert J Apparatus with roller and for irradiation of photopolymers
DE4340108C3 (en) 1993-11-22 2003-08-14 Emi Tec Elektronische Material Shielding element and method for its production
DE9319405U1 (en) 1993-12-17 1994-03-31 Forschungszentrum Informatik A Device for producing a three-dimensional object (model) according to the principle of photofixing
AU2908895A (en) 1994-06-27 1996-01-19 Hercules Incorporated Programmable mask for producing three-dimensional objects
JPH08192469A (en) 1995-01-20 1996-07-30 Ushio Inc Photo-setting resin curing method
DE69621001T2 (en) 1995-02-01 2003-04-03 3D Systems Inc FAST SMOOTHING PROCESS FOR THREE-DIMENSIONAL OBJECTS PRODUCED IN LAYERS
US5900245A (en) 1996-03-22 1999-05-04 Focal, Inc. Compliant tissue sealants
US5653925A (en) 1995-09-26 1997-08-05 Stratasys, Inc. Method for controlled porosity three-dimensional modeling
DE69725124T2 (en) 1996-04-17 2004-06-09 Dicon A/S METHOD AND DEVICE FOR LIGHT CONTROL
US5980195A (en) 1996-04-24 1999-11-09 Tokyo Electron, Ltd. Positioning apparatus for substrates to be processed
US5823778A (en) 1996-06-14 1998-10-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Imaging method for fabricating dental devices
US6051179A (en) 1997-03-19 2000-04-18 Replicator Systems, Inc. Apparatus and method for production of three-dimensional models by spatial light modulator
US5980813A (en) 1997-04-17 1999-11-09 Sri International Rapid prototyping using multiple materials
US5945058A (en) 1997-05-13 1999-08-31 3D Systems, Inc. Method and apparatus for identifying surface features associated with selected lamina of a three-dimensional object being stereolithographically formed
US5894036A (en) 1997-06-10 1999-04-13 Tylko; Marek K. Three-dimensional plotter
JP2002514960A (en) 1997-06-18 2002-05-21 コヘージョン テクノロジーズ,インコーポレイテッド Compositions comprising thrombin and microfibril collagen and methods for their preparation and use
DE19727554A1 (en) 1997-06-28 1999-01-07 Huels Chemische Werke Ag Process for hydrophilizing the surface of polymeric substrates using a macroinitiator as a primer
IL121458A0 (en) 1997-08-03 1998-02-08 Lipsker Daniel Rapid prototyping
US6606143B1 (en) 1998-03-13 2003-08-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device with phase element
US6171610B1 (en) 1998-04-24 2001-01-09 University Of Massachusetts Guided development and support of hydrogel-cell compositions
US6013099A (en) 1998-04-29 2000-01-11 Medtronic, Inc. Medical device for delivering a water-insoluble therapeutic salt or substance
US6271957B1 (en) 1998-05-29 2001-08-07 Affymetrix, Inc. Methods involving direct write optical lithography
US20050023710A1 (en) 1998-07-10 2005-02-03 Dmitri Brodkin Solid free-form fabrication methods for the production of dental restorations
US6334865B1 (en) 1998-08-04 2002-01-01 Fusion Medical Technologies, Inc. Percutaneous tissue track closure assembly and method
DE19838797A1 (en) 1998-08-26 2000-03-02 Martin Umwelt & Energietech Spacing device for circuit board adhesive dispenser; has sensor to detect relative movement between dispenser cartridge dosing needle and reference element during movement towards circuit board surface
WO2000021735A1 (en) 1998-10-12 2000-04-20 Dicon A/S Rapid prototyping apparatus and method of rapid prototyping
US6281903B1 (en) 1998-12-04 2001-08-28 International Business Machines Corporation Methods and apparatus for embedding 2D image content into 3D models
FR2790418B1 (en) 1999-03-01 2001-05-11 Optoform Sarl Procedes De Prot RAPID PROTOTYPING PROCESS ALLOWING THE USE OF PASTY MATERIALS, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME
US6391245B1 (en) 1999-04-13 2002-05-21 Eom Technologies, L.L.C. Method for creating three-dimensional objects by cross-sectional lithography
DE29911122U1 (en) 1999-06-25 1999-09-30 Hap Handhabungs Automatisierun Device for producing a three-dimensional object
DE19929199A1 (en) 1999-06-25 2001-01-18 Hap Handhabungs Automatisierun Method and device for producing a three-dimensional object
EP1203033A1 (en) 1999-08-13 2002-05-08 Deltamed Medizinprodukte GmbH Composition that hardens with visible light and use thereof
DE19939617A1 (en) 1999-08-20 2001-03-29 Deltamed Medizinprodukte Gmbh Device and method for producing a three-dimensional object
US20050104241A1 (en) 2000-01-18 2005-05-19 Objet Geometried Ltd. Apparatus and method for three dimensional model printing
DE50109951D1 (en) 2000-01-25 2006-07-06 Newsight Gmbh PROCESS AND ARRANGEMENT FOR SPATIAL PRESENTATION
CA2383375A1 (en) 2000-01-26 2001-08-02 Sekisui Chemical Co., Ltd. Molded article from thermoplastic composite material and method for producing the same
DE10003374C1 (en) 2000-01-26 2001-08-23 Fraunhofer Ges Forschung Process for making prototypes or molds from molding material
US6547552B1 (en) 2000-02-08 2003-04-15 Efrem V. Fudim Fabrication of three-dimensional objects by irradiation of radiation-curable materials
DE10015408A1 (en) 2000-03-28 2001-10-11 Fraunhofer Ges Forschung Producing components from light-curable materials, e.g. for rapid prototyping, involves continuous material supply and support platform movement
DE10018987A1 (en) 2000-04-17 2001-10-31 Envision Technologies Gmbh Device and method for producing three-dimensional objects
US20010048183A1 (en) 2000-05-31 2001-12-06 Sanyo Electric Co., Ltd Optical shaping apparatus and optical shaping process
US6500378B1 (en) 2000-07-13 2002-12-31 Eom Technologies, L.L.C. Method and apparatus for creating three-dimensional objects by cross-sectional lithography
FR2811922B1 (en) 2000-07-20 2003-01-10 Optoform Sarl Procedes De Prot METAL POWDER LOADED PASTE COMPOSITION, PROCESS FOR OBTAINING METAL PRODUCTS FROM THE SAME, AND METAL PRODUCT OBTAINED BY SAID PROCESS
US6833234B1 (en) 2000-08-04 2004-12-21 Massachusetts Institute Of Technology Stereolithographic patterning with variable size exposure areas
US6607689B1 (en) 2000-08-29 2003-08-19 Micron Technology, Inc. Layer thickness control for stereolithography utilizing variable liquid elevation and laser focal length
DE20103887U1 (en) 2001-03-06 2001-06-07 Gab Ges Fuer Arbeits Und Beruf Tracking device for concave mirrors
DE20106887U1 (en) 2001-04-20 2001-09-06 Envision Technologies Gmbh Device for producing a three-dimensional object
US6656410B2 (en) 2001-06-22 2003-12-02 3D Systems, Inc. Recoating system for using high viscosity build materials in solid freeform fabrication
US7509240B2 (en) 2001-10-15 2009-03-24 The Regents Of The University Of Michigan Solid freeform fabrication of structurally engineered multifunctional devices
WO2003059184A2 (en) 2001-12-21 2003-07-24 Biomat Sciences, Inc. Process of making dental restorations
US6989225B2 (en) 2002-07-18 2006-01-24 3D Systems, Inc. Stereolithographic resins with high temperature and high impact resistance
US6833231B2 (en) 2002-07-31 2004-12-21 3D Systems, Inc. Toughened stereolithographic resin compositions
DE10345081A1 (en) 2003-09-26 2005-05-19 Peguform Gmbh & Co. Kg Method for processing a three-dimensional surface
WO2005089090A2 (en) 2003-10-14 2005-09-29 North Dakota State University Direct write and freeform fabrication apparatus and method
US7073883B2 (en) 2003-10-16 2006-07-11 Eastman Kodak Company Method of aligning inkjet nozzle banks for an inkjet printer
KR101281775B1 (en) 2003-12-19 2013-07-15 더 유니버시티 오브 노쓰 캐롤라이나 엣 채플 힐 Methods for fabricating isolated micro- and nano- structures using soft or imprint lithography
US7261542B2 (en) 2004-03-18 2007-08-28 Desktop Factory, Inc. Apparatus for three dimensional printing using image layers
DE102004022606A1 (en) 2004-05-07 2005-12-15 Envisiontec Gmbh Method for producing a three-dimensional object with improved separation of hardened material layers from a building level
EP1744871B1 (en) 2004-05-10 2008-05-07 Envisiontec GmbH Method for producing a three-dimensional object with resolution enhancement by means of pixel shift
DE102004022961B4 (en) 2004-05-10 2008-11-20 Envisiontec Gmbh Method for producing a three-dimensional object with resolution improvement by means of pixel shift
US20060078638A1 (en) 2004-10-08 2006-04-13 3D Systems, Inc. Stereolithographic apparatus
US20060192312A1 (en) 2005-02-28 2006-08-31 3D Systems, Inc. Multiple vat leveling system
US7758799B2 (en) 2005-04-01 2010-07-20 3D Systems, Inc. Edge smoothness with low resolution projected images for use in solid imaging
US20070077323A1 (en) 2005-09-30 2007-04-05 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US7621733B2 (en) 2005-09-30 2009-11-24 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US20070075461A1 (en) 2005-09-30 2007-04-05 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US7585450B2 (en) 2005-09-30 2009-09-08 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US7520740B2 (en) 2005-09-30 2009-04-21 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US7690909B2 (en) 2005-09-30 2010-04-06 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
DE102006019963B4 (en) 2006-04-28 2023-12-07 Envisiontec Gmbh Device and method for producing a three-dimensional object by layer-by-layer solidifying a material that can be solidified under the influence of electromagnetic radiation using mask exposure
US7931460B2 (en) 2006-05-03 2011-04-26 3D Systems, Inc. Material delivery system for use in solid imaging
US7467939B2 (en) 2006-05-03 2008-12-23 3D Systems, Inc. Material delivery tension and tracking system for use in solid imaging
EP1880830B1 (en) 2006-07-19 2011-12-21 Envisiontec GmbH Method and device for producing a three-dimensional object, and computer and data carrier useful thereof
US9415544B2 (en) 2006-08-29 2016-08-16 3D Systems, Inc. Wall smoothness, feature accuracy and resolution in projected images via exposure levels in solid imaging
US8221671B2 (en) 2007-01-17 2012-07-17 3D Systems, Inc. Imager and method for consistent repeatable alignment in a solid imaging apparatus
US8105066B2 (en) 2007-01-17 2012-01-31 3D Systems, Inc. Cartridge for solid imaging apparatus and method
US7706910B2 (en) 2007-01-17 2010-04-27 3D Systems, Inc. Imager assembly and method for solid imaging
US8003039B2 (en) 2007-01-17 2011-08-23 3D Systems, Inc. Method for tilting solid image build platform for reducing air entrainment and for build release
US20080181977A1 (en) 2007-01-17 2008-07-31 Sperry Charles R Brush assembly for removal of excess uncured build material
US20080226346A1 (en) 2007-01-17 2008-09-18 3D Systems, Inc. Inkjet Solid Imaging System and Method for Solid Imaging
US7614866B2 (en) 2007-01-17 2009-11-10 3D Systems, Inc. Solid imaging apparatus and method
US7771183B2 (en) 2007-01-17 2010-08-10 3D Systems, Inc. Solid imaging system with removal of excess uncured build material
US20080170112A1 (en) 2007-01-17 2008-07-17 Hull Charles W Build pad, solid image build, and method for building build supports
US20080309665A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 3D Systems, Inc., A California Corporation Distributed rapid prototyping
EP2011631B1 (en) 2007-07-04 2012-04-18 Envisiontec GmbH Process and device for producing a three-dimensional object
US8372330B2 (en) 2009-10-19 2013-02-12 Global Filtration Systems Resin solidification substrate and assembly
IT1397457B1 (en) 2010-01-12 2013-01-10 Dws Srl MODELING PLATE FOR A STEREOLITHOGRAPHIC MACHINE, A STEREOLITHOGRAPHIC MACHINE USING SUCH A MODELING AND TOOL PLATE FOR CLEANING SUCH A MODELING PLATE.
US10144205B2 (en) 2014-02-20 2018-12-04 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using a tilting solidification substrate
WO2015195924A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Carbon3D, Inc. Three-dimensional printing with reciprocal feeding of polymerizable liquid
US10336000B2 (en) * 2015-03-13 2019-07-02 Carbon, Inc. Methods, systems, and computer program products for determining orientation and fabrication parameters used in three-dimensional (3D) continuous liquid interface printing (CLIP) systems, and related printers
WO2020112671A1 (en) 2018-11-30 2020-06-04 Accuray Inc. Helical cone-beam computed tomography imaging with an off-centered detector

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